光伏离网系统设计案例

太阳能离网发电系统设计一、工程概述1、工程名称***离网系统2、地理位置（经度、纬度、环境状况、气候条件、风力状况、阳光资源等）3、气象资料年平均19.777%36.49 4.125.3二、方案设计（一）用户负载信息用电器额定功率(W)数量用电时数(h)用电量(KWh)照明灯具40155324寸液晶电视32350.48电风扇4465 1.32冰箱12033其他 2.2合计10冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关，目前普通冰箱的日耗电大约1度左右。

（二）系统方案设计根据用户要求，本方案为光伏离网系统本系统是一个离网系统，其原理如下图所示：1、太阳能电池板方阵的设计（查询安装地区逐月辐照强度随倾角变化规律、倾角计算、支架设计或选取、电池板容量计算、电池板型号选择及数量确定并列出基本技术参量表、布局）逐月辐照强度随倾角变化规律所选电池板的基本技术参数如下所示:2、蓄电池组的设计（容量计算、安装地区户用电压情况、蓄电池型号选择、数量确定、布局）在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下下面公式计算：其中：C：蓄电池容量[kWh]D：最长无日照间用电时[h]F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取1.05）Po：平均负荷容量[kW]L：蓄电池的维修保养率（通常取0.8)U：蓄电池的放电深度（通常取0.5)Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取0.7，如逆变器效率高可取0.8）所以此处的蓄电池的容量应该为：C=15×3×1.05/（0.7×0.5×0.8）=112.5KWh 由于系统设计的参考连续阴雨天数为3天，所以蓄电池放点深度选择为0.5。

根据福建福州的电力情况，户用电压为220V，蓄电池电压选择为24V，蓄电池组由12V的蓄电池串并而成，所以每串需要2块蓄电池串起来达到24V。

选用36块单体为12V150Ah的蓄电池，总共18串进行并联，蓄电池总容量为54000Ah，即129.6KWh。

10KW—50KW光伏离网系统技术方案精心整理协尔信新能源科技有限公司2015/03/25一、产品应用场合我公司生产的光伏离网逆变电源，主要用于太阳能新能源发电系统.它具备常规逆变器的一切优点，还可以为交通不便、环境恶劣的山区、牧场、海岛等无电地区,利用新能源发电提供了绝对的可靠性。

高效的逆变效率，可以降低太阳能电池板的容量，从而减少投资。

本电源采用先进的正弦波脉宽调制（SPWM）技术，主电路采用三菱IGBT模块，驱动保护为日本三菱厚膜电路，具有可靠性高、保护功能全、波形失真小等优点.广泛应用于环境恶劣的高原、海岛、偏远山区及野外作业，也可作为通讯基站、广告灯箱、路灯等供电电源。

二、光伏离网系统图精心整理精心整理三、系统介绍根据系统要求，选用1台50kw 的光伏离网逆变器。

3.1 光伏组件本系统中，所有太阳能电池板为12KW-50KW 。

3。

2光伏控制器根据系统要求，整个系统需要5台240V10KW 光伏控制器。

3.3蓄电池组其主要任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电.系统电压为220V 。

具体多少节数可有时间长短决定（建议选用12V ，20节300HA 铅酸免维护蓄电池）。

3。

4离网逆变器逆变器作为离网发电系统的核心部件，负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。

蓄电池 交流负载 太阳能电池板光伏离网 逆变器光伏控制器整个系统共配置1台 DC220V 50KW离网逆变器。

四、光伏控制器整个系统需要1台DC220V—50KW光伏控制器。

本系列产品是对太阳能电池板所发的直流电能进行调节和控制.一方面把调整后的能量送往直流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当太阳能电池板所发的直流电能不能满足负载需要时,由电池储存的电能为负载提供能量。

蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。

当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放,以保护蓄电池。

控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性.五、光伏离网逆变器逆变器是由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。

伊朗离网系统设计一、工程概述1、工程名称伊朗离网系统2、地理位置伊朗位于西南部，北邻、、，西与和接壤，东面与和相连，南面濒临海湾和湾。

国土绝大部分在上，是高原国家，海拔一般在900—1500米之间。

西南部为厄尔布尔士山与科彼特山，东部为加恩-比尔兼德高地，北部有厄尔布兹山脉，德马万德峰海拔5670米，为伊朗最高峰。

西部和西南部是宽阔的扎格罗斯山山系，约占国土面积一半。

中部为干燥的盆地，形成许多沙漠，有卡维尔荒漠与，平均海拔1,000余米。

仅西南部波斯湾沿岸与北部里海沿岸有小面积的冲击平原。

西南部扎格罗斯山麓至波斯湾头的平原称。

主要河流有卡流伦河与塞菲德。

是世界最大的咸水湖，南岸属伊朗。

伊朗东部和内地属大陆性的亚热带草原和沙漠气候，干燥少雨，寒暑变化大。

西部山区多属地中海式气候。

年降水量除西北部山区与里海沿岸超过1,000毫米外，一般在50-500毫米之间。

中央高原年平均降水量在100毫米以下。

3、气象资料气象资料以伊朗首都NASA数据库中德黑兰气象数据为参考，德黑兰位于伊朗北部。

项目月份空气温度每日太阳辐射风速地面温度℃% KWh/m2/Day m/s ℃一月% 1二月%三月%四月%五月%六月%七月%八月%九月%十月% 4 16十一月%十二月%年平均%二、方案设计（一）用户负载信息用电器额定功率(W) 数量用电时数(h) 用电量(KWh) Saving Lamp 20 3 6Saving Lamp 20 4 3Saving Lamp 11 1 1TV 21”65 1 4Satellite 30 1 4Refrigerator 120 1Personal Computer 350 1 2合计冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关，目前普通冰箱的日耗电大约1度左右，这里选取耗电为度。

（二）系统方案设计根据用户要求，本方案为光伏离网系统本系统是一个离网系统，其原理如下图所示：1、蓄电池组的设计在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下下面公式计算：其中：C：蓄电池容量[kWh]D：最长无日照间用电时[h]F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取）Po：平均负荷容量[kW]L：蓄电池的维修保养率（通常取U：蓄电池的放电深度（通常取Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取，如逆变器效率高可取）所以此处的蓄电池的容量应该为：C=×3×（××）=由于系统设计的参考连续阴雨天数为2天，所以蓄电池放点深度选择为。

摘要常规能源在消耗的过程中会产生多种有害气体，不但污染环境，而且无法长久稳定地提供能源，而核能源虽然属于新型能源，但是可使用量有限，其在消耗的过程中会产生放射性废料。

与现有的其他能源相比，太阳能可谓优势突出，来源充足、方便易得，光伏发电系统就是通过各种设备直接将其转换为电能的系统，因此开展针对光伏发电系统的研究对于合理高效利用资源、推动新型能源的开发、促进光伏发电系统的发展具有重要意义。

本文以研究离网型光伏发电系统为目标，以相关基本理论为基石，通过模块化设计，利用仿真工具进行模拟，实现了对该系统的深入研究。

以光伏电池、蓄电池、变换器、控制器等硬件模块和最大功率点跟踪原理及算法等理论作为研究基础，对系统的设计主要包括对太阳能电池板的配置和计算、蓄电池组的配置和计算、DC-DC变换器的设计、DC-AC逆变器的设计和控制器的设计等。

以负荷要求为根据，进行有关参量的计算，选取合适的先进硬件材料，确定光伏电池和蓄电池的串并联数目；考虑输入与输出的数量关系，考虑实际负荷要求，考虑各种因素的影响，选取合适的变换器；由于智能控制器能够完成对系统的自动控制，保证系统正常且高效运行，因此非常适合作为系统的控制环节。

借助MATLAB 的仿真功能，依据已知的对各个模块的工作原理、基本结构的分析与研究，实现了对5kW离网型光伏发电系统中多个模块的模拟仿真，仿真结果与理论结果相一致。

关键词：离网型光伏发电系统系统模块设计系统模拟仿真AbstractConventional energy would release a large number of harmful gas in the process of consumption, and it cannot be stable for a long time to provide energy. Nuclear fuel belongs to new energy source but non-renewable energy, and it would eject radioactive waste at work and damage to the environment, so solar energy resource has obvious advantages by comparison. Solar photovoltaic power generation system is able to convert solar energy into DC or AC power through a variety of equipment, thus, study of solar photovoltaic power generation system is of great significance to use resources efficiently and promote the development of photovoltaic power generation systems.Study of off-grid photovoltaic power generation system as the goal, through the design of off-grid photovoltaic power generation system modules, using simulation tools for simulation, the household 5 kw off-grid photovoltaic power generation system research is implemented in this paper. Hardware such as photovoltaic cells, battery, converter and maximum power point tracking principle and algorithm theory as a foundation for research, the household type 5 kw off-grid photovoltaic power generation system is designed, mainly including configuration and calculation for the solar panels, battery configuration and calculation, the design of DC-DC converter, DC-AC inverter and the design of controller. Based on load requirements, relevant parameters are calculated, suitable materials are selected and the number of series-parallel solar cells and battery is determined. Considering the relationship between input and output, actual load demand and the influence of various factors, appropriate converters are selected. Intelligent controller can realize the automatic control of the system and ensure the normal and efficient operation system, which is very suitable as the control link of the system. Using powerful simulation function of MATLAB/Simulink, on the basis of understanding of working principle and analysis and design for basic structure for each module, the simulation of photovoltaic cells, DC- DC converter and DC-AC inverter is realized and the simulation results are consistent with the theoretical results.Keywords:off-grid photovoltaic power generation system system module design system simulation目录摘要 (1)Abstract (2)图表目录 (6)第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景及意义 (1)1.2 研究现状 (3)1.2.1 我国太阳能光伏发电产业化现状与发展趋势 (3)1.2.2 国外太阳能光伏发电产业化现状与发展趋势 (6)1.3 本文研究内容 (8)1.3.1 课题研究内容和目标 (8)1.3.2 拟解决的关键性问题 (13)1.3.3 课题的创新性 (14)第2章太阳能光伏发电系统 (15)2.1光伏发电系统的组成 (15)2.1.1 光伏阵列 (15)2.1.2 逆变器 (15)2.1.3 蓄电池 (16)2.1.4 控制器 (16)2.2 光伏发电系统的分类 (18)2.3光伏电池 (20)2.3.1 光伏电池的分类 (20)2.3.2 太阳能电池的工作原理 (21)2.3.3 太阳能电池物理模型及基本特性 (21)2.4本章小结 (24)第3章最大功率点跟踪原理及算法 (25)3.1 最大功率点跟踪的意义 (25)3.2 最大功率点跟踪的原理 (25)3.3 最大功率点跟踪的方法 (28)3.3.1 恒定电压法 (28)3.3.2 干扰观测法 (29)3.3.3 三点重心比较法 (30)3.3.4 电导增量法 (32)3.4本章小结 (33)第4章家用5kW离网型光伏发电系统设计 (34)4.1太阳能电池板的配置与计算 (34)4.2 蓄电池组的配置与计算 (36)4.3 DC-DC变换器的设计 (38)4.4 DC-AC逆变器的设计 (40)4.4.1 逆变器的原理 (40)4.4.2 DC-AC逆变电路 (41)4.5 控制器的设计 (44)4.6 本章小结 (45)第5章家用5kW离网型光伏发电系统建模和模块仿真 (46)5.1仿真软件平台 (46)5.2光伏电池的仿真 (46)5.3DC-DC变换器软件仿真 (50)5.4DC-AC单相逆变器软件仿真 (54)5.5本章小结 (57)第6章结论与展望 (58)6.1结论 (58)6.2展望 (58)参考文献 (60)致谢 (63)图表目录图1-1 世界和我国常规能源耗尽年份图图1-2 世界和我国光伏电池的生产量图图1-3 全世界不同种类光伏电池的生产量图图1-4 家用4kW离网型光伏发电系统结构示意图图1-5 逆变电路基本电路构成图图1-6 多路光伏系统控制器的电路原理图图2-1 光伏发电系统示意图图2-2 直流负载直结型系统图图2-3 直流负载蓄电池使用型系统图图2-4 交流负载蓄电池使用型系统图图2-5 直、交流负载蓄电池使用型系统图图2-6 不考虑串并联电阻的PN同质结光伏电池等效电路图图2-7 考虑串并联电阻的PN同质结光伏电池等效电路图图2-8 光伏电池输出特性曲线图图2-9 太阳能电池光电转换过程中存在的各种类型的损耗图图3-1 光伏电池伏安特性曲线示意图-温度一定，光照强度变化图图3-2 光伏电池伏安特性曲线示意图-光照强度一定，温度变化图图3-3 光伏电池输出功率与端电压特性曲线-温度一定，光照强度变化图图3-4 光伏电池输出功率与端电压特性曲线-光照强度一定，温度变化图图3-5 光伏电池在不同光照强度下的特性曲线图图3-6 恒定电压法控制流程图图3-7 干扰观测法控制流程图图3-8 三点重心比较法可能情况汇总图图3-9 三点重心比较法流程图图3-10 电导增量法流程图图4-1 Buck-Boost变换电路原理图图4-2 开关管导通时Buck-Boost电路的等效电路图图4-3 开关管关断时Buck-Boost电路的等效电路图图4-4 Buck-Boost电路电感两端的电压及流过电感的电流波形图图4-5 单相桥式逆变电路图图4-6 工作电压波形图图4-7 单极性SPWM逆变电路的主电路原理图图4-8 SPWM调制电路原理图图4-9 SPWM调制波形图图4-10 单路旁路型过充放电控制器控制原理图图5-1 光伏电池模块仿真模型图图5-2 光伏电池模块的子系统图图5-3 光伏阵列输出电流曲线图图5-4 光伏阵列输出电压曲线图图5-5 光伏阵列输出功率曲线图图5-6 光伏阵列输出特性曲线图图5-7 光伏阵列伏安特性曲线图图5-8 DC-DC变换器模块仿真模型图图5-9 IGBT模块集电极电流和集射极电压波形图图5-10 二极管电流、电压波形图图5-11 系统变量波形图-占空比0.5图图5-12 系统变量波形图-占空比0.2图图5-13 系统变量波形图-占空比0.7图图5-14 DC-AC单相逆变器模块仿真模型图图5-15 逆变桥模块的输入电流波形图图5-16 逆变桥模块输入电流经过二阶模型高通滤波后的波形图图5-17 负载两端电压波形图图5-18 电压源两端电压波形图图5-19 负载与电源加和波形图表1-1 未来世界能源需求与再生能源可开发量表表1-2 最优光伏组件的成本分析表表1-3 全球光伏组件价格变化表表1-4 光伏电池发展阶段表表1-5 国家发改委通知规定的全国光伏电站标杆上网电价表表1-6 我国实现光伏电池组件成本和光伏发电电价降低的路线表表1-7 2006-2012年我国各年光伏发电系统累计装机容量及当年新增装机容量表表1-8 2000-2012年全球光伏发电系统累计装机容量及当年新增装机容量表表1-9 全球光伏发电系统累计装机容量前六名表表2-1 离网型光伏发电系统对逆变器的基本要求表表2-2 离网型光伏发电系统对逆蓄电池的基本要求表表2-3 离网型光伏发电系统对逆蓄电池的基本要求表表2-4 现阶段光伏发电系统控制器分类表表2-5 光伏电池分类表表4-1 蓄电池常用字母含义表第1章绪论1.1 课题的研究背景及意义常规能源在消耗的过程中会产生多种有害气体，不但污染环境，而且无法长久稳定地提供能源，而核能源虽然属于新型能源，但是可使用量有限，其在消耗的过程中会产生放射性废料。

离⽹型光伏发电系统设计⽅案⼀、系统基本原理　离⽹型光伏发电系统⼴泛应⽤于偏僻⼭区、⽆电区、海岛、通讯基站和路灯等应⽤场所。

系统⼀般由太阳电池组件组成的光伏⽅阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离⽹型逆变器、直流负载和交流负载等构成。

光伏⽅阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在⽆光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独⽴逆变器供电，通过独⽴逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。

图1 离⽹型光伏发电系统⽰意图(1)太阳电池组件 太阳电池组件是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值最⾼的部件，其作⽤是将太阳的辐射能量转换为直流电能；(2)太阳能充放电控制器 也称“光伏控制器”，其作⽤是对太阳能电池组件所发的电能进⾏调节和控制，最⼤限度地对蓄电池进⾏充电，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作⽤。

在温差较⼤的地⽅，光伏控制器应具备温度补偿的功能。

(3)蓄电池组 其主要任务是贮能，以便在夜间或阴⾬天保证负载⽤电。

(4)离⽹型逆变器 离⽹发电系统的核⼼部件，负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使⽤。

为了提⾼光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运⾏，逆变器的性能指标⾮常重要。

⼆、主要组成部件介绍2.1太阳电池组件介绍图2 硅太阳电池组件结构图 太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。

根据⽤户对功率和电压的不同要求，制成太阳电池组件单个使⽤，也可以数个太阳电池组件经过串联（以满⾜电压要求）和并联（以满⾜电流要求），形成供电阵列提供更⼤的电功率。

太阳电池组件具有⾼⾯积⽐功率，长寿命和⾼可靠性的特点，在20年使⽤期限内，输出功率下降⼀般不超过20%。

图3太阳电池伏安特性 ⼀般来说，太阳电池的发电量随着⽇照强度的增加⽽按⽐例增加。

随着组件表⾯的温度升⾼⽽略有下降。

太阳电池组件的峰值功率Wp是指在⽇照强度为1000W/M2,AM为1.5，组件表⾯温度为25℃时的Imax*Umax的值（如上图所⽰）。

马尔代夫5kW光伏离网系统设计一、工程概述1、工程名称马尔代夫5kW光伏离网系统设计2、地理位置位于赤道附近，东经73度，北纬4度左右，具有明显的热带气候特征，无四季之分。

年降水量1900毫米，年平均气温28℃。

3、气象资料二、方案设计（一）用户负载信息冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关，目前普通冰箱的日耗电大约1度左右，这里选取耗电为度。

（二）系统方案设计根据用户要求，本方案为光伏离网系统本系统是一个离网系统，其原理如下图所示：1、蓄电池组的设计在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下下面公式计算：其中：C：蓄电池容量[kWh]D：最长无日照间用电时[h]F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取）Po：平均负荷容量[kW]L：蓄电池的维修保养率（通常取U：蓄电池的放电深度（通常取Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取，如逆变器效率高可取）所以此处的蓄电池的容量应该为：C=×3×（××）=由于系统设计的参考连续阴雨天数为2天，所以蓄电池放点深度选择为。

根据伊朗的电力情况，户用电压为220V，蓄电池电压选择为24V，蓄电池组由12V的蓄电池串并而成，所以每串需要2块蓄电池串起来达到24V。

选用10块单体为12V150Ah的蓄电池，总共5串进行并联，蓄电池总容量为1500Ah，即36KWh。

电池型号选择双登的6-GFM-150。

2、太阳能电池板方阵的设计电池板倾角的计算为了保证系统有足够高的效率，电池板必须按一定的倾角安装。

因此有必要先计算不同倾角对效率的影响，这个影响可以用在太阳能电池板面上的日平均辐照强度来量化，辐照强度越大则电池板的效率越高。

下表是在不同倾角时斜面上的辐照强度的逐月变化对照表：逐月辐照强度随倾角变化规律十一月十二月年平均本系统设计为离网系统，为了保证用户的用电，必须保证用户的基本用电，特别是在12月份和1月份的时候，平均日辐照强度很低，所以应特别注意保证在这两个月的发电量满足用户的用电需求。

光伏离网逆变器并机典型设计在一些无电地区，安装光伏离网储能系统，比采纳油机发电，更经济和环保。

相对于并网系统，离网系统较为简单，需考虑用户的负载、用电量、当地的天气状况，特殊是负载状况多样化，有像水泵类的感性负载、也有像电炉类的阻性负载，有单相，也有三相。

对于大于10kW的光伏离网系统，可以采纳单机或者多机并联的方式，但各有其优缺点。

本文主要介绍采纳多台离网逆变器搭建的中大功率光伏离网系统设计方法。

古瑞瓦特离网掌握逆变一体SPF5000TL HVM机型，最多支持6台并机，可以搭建30kW以内的光伏离网系统。

既可组成30kW的单相系统，还可组成30kW的三相系统。

考虑到三相负载不肯定均衡，6台逆变器组成三相系统时，还有多种配置方法，如222、321、411等，可以应对不同场景的用户需要。

下表是一个用户的实际负载状况和用电状况。

这个系统较特别，有单相负载与三相负载两种，且三相不平衡。

我们依据负载的分布，先进行逆变器选型设计，系统总负载功率是24kW，用户表示，不会全部的负载都同时运行，最大功率在20kW左右，因此设计采纳6台5kW单相离网逆变器，A相用3台共15kW，B相用2台共10kW，C相用1台共5kW，构成一个30kW三相不平衡的离网系统。

单相逆变器输出有两根线：相线和零线，6台逆变器的零线全接在一起，3台逆变器的相线接在A相，2台逆变器的相线接在B相，1台逆变器的相线接在C相。

多台逆变器并联，每台机还需连接通信线，A相的3台机均流线接在一起，B相的2台机均流线接在一起,连接完线，再接上蓄电池，关闭输出断路器，在面板上设置逆变器的相位，SPF5000进入设置第23项，A相的3台机设为3P1，B相的2台机设为3P2，C相的1台机设为3P3，设置完成，便可运行。

选完逆变器，我们再计算组件用量，该系统平均每天需80度电，当地的峰值日照小时数据是平均每天3.5小时，离网系统的效率比并网低，约为0.7，这样算80/(3.5*0.7)，需要32kW左右的光伏组件，设计采纳280W的组件120块，每台逆变器20块，功率5.6kW，组件采纳10串2并的方式接入逆变器，系统总功率33.6kW。

户用光伏离网系统典型设计由于经济进展水平的差异，还有小部分偏远地区，没有解决基本用电问题，无法享受现代文明，光伏离网发电可以解决无电或者少电地区居民基本用电问题。

户用光伏离网发电系统主要由光伏组件、支架、掌握器、逆变器、蓄电池以及配电系统组成。

系统电气方案设计，主要考虑组件、逆变器(掌握器)、蓄电池的选型和计算。

设计之前，前期工作要做好，由于离网系统都是定制的，没有一个统一的方案，需要先了解用户负载类型和功率，白天和晚上的用电量，安装地点的气候条件。

光伏离网系统，用电要依靠天气，没有100%的牢靠性。

离网系统由于必需配备蓄电池，且占据了发电系统30-50%的成本。

而且铅酸蓄电池的使用寿命一般都在3-5年，过后又得更换，从经济性来说，很难得到大范围的推广使用，只适合缺电的地方使用。

离网系统和并网系统不一样，组件和逆变器并不是根据肯定的比例去配置，而是要依据用户的负载，用电状况和当地的天气条件来设计：1、依据用户的负载类型及功率确认离网逆变器的功率家用负载一般分为感性负载和阻性负载，洗衣机、空调、冰箱、水泵、抽油烟机等带有电动机的负载是感性负载，电动机启动功率是额定功率的3-5倍，在计算逆变器的功率时，要把这些负载的启动功率考虑进去。

逆变器的输出功率要大于负载的功率。

但对于一般贫困家庭而言，考虑到全部的负载不行能同时开启，为了节约成本，可以在负载功率之和乘以0.7-0.9的系数。

下面的列表是常用家用电器的功率，供设计时参考。

2、依据用户每天的用电量确认组件功率离网系统可用的电量=组件总功率*太阳能发电平均时数*掌握器效率*蓄电池效率。

组件的设计原则是要满意平均天气条件下负载每天用电量的需求，也就是说太阳能电池组件的每天发电量要稍大于负载每天用电量。

由于天气条件有低于和高于平均值的状况，太阳能电池组件的设计基本满意光照最差季节的需要，就是在光照最差的季节蓄电池也能够基本上每天布满电。

但在有些地区，最差季节的光照度远远低于全年平均值，假如还按最差状况设计太阳能电池组件的功率，那么在一年中的其他时候发电量就会远远超过实际所需，造成铺张。

离网光伏发电供电系统设计案例1系统原理图1.1系统实物连接图(图一)图一1.2系统连接框图（图二）图二1.3系统安装方式该系统用于医院，故太阳能电池板设计成地面电站安装形式（放于医院大楼屋顶），太阳能电池板固定支架之间采用螺丝固定的方式连接；支架底座考虑到风速及屋顶防水措施保护，采用一次性浇筑好的水泥压块（如图三所示）；太阳能电池板之间接头采用MC4公母插头，方便拆卸。

图三2、系统主要部件设计2.1太阳能电池板2.1.1太阳能电池板选型光伏组件选用多晶硅组件，型号为250Wp的多晶硅组件，每块内部封装156*156多晶电池片60片，该组件拥有高转换效率，确保卓越品质；该组件能够承受高风压、雪压以及极端温度条件；能够达到12年90%和25年80%的输出功率，5年工艺材料的质保。

2.1.2表六2.1.3太阳能电池板实物图（如图四所示）图四2.2光伏汇流箱2.2.1光伏汇流箱的选型对于光伏发电系统，为了减少光伏组件与光伏控制器或者逆变器之间的连接线，方便维护，提供可靠性，一般需要在光伏组件与光伏控制器或者逆变器之间增加直流汇流装置，故系统中需要增加光伏防雷汇流箱。

又根据太阳能电池板的并联数为10并，我们正常把每并电流预设为10A，考虑到控制器是两路输入每路电流50A，故选用两台5进1出的汇流箱。

2.2.2功能特点满足室内、室外安装要求最大可接入16路光伏串列，单路最大电流20A宽直流电压输入，光伏阵列最高输入电压可达1000VDC光伏专用熔断器光伏专用高压防雷器，正负极都具有防雷功能可实现多台机器并联运行维护简易、快捷远程监控（选配）表七22.4汇流箱实物照片（如图五所示）图五2.3储能蓄电池2.3.1储能蓄电池选型蓄电池是系统的储能设备，离网光伏发电系统完全依赖于蓄电池组来储能并持续提供能量。

该部分的设计将包含电池选型、安装、储能与发电的平衡。

离网系统的直流系统电压（蓄电池组电压），按照一般常用值分为 12V、24V、36V、48V、110V、220V，装机功率更大的系统则会选择更高电压，目的是降低电流密度，如 240V、360V 或 600V。

南昌航空大学自学考试毕业论文题目专业光伏材料应用技术学生姓名准考证号指导教师2012 年 5 月摘要随着煤炭、石油和天然气等化石燃料迅速消耗，以及由此带来的能源危机与环染日益加剧，近年来世界各国都在积极寻找和开发新的、清洁、安全可靠的可再生能源。

太阳能具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点，是理想的可再生能源。

20世纪70年代后，太阳能光伏发电在世界范围内受到高度重视并取得了长足进展.太阳能光伏发电技术作为太阳能利用的一个重要组成部分，并被认为是二十一世纪最具发展潜力的一种发电方式。

太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要的意义。

太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽可再生资源.为了解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立等的岛屿地方人们的日常生活、生产用电的需要、改善人们的生活水平，进行了离网型（独立)家用光伏发电系统的设计.根据当地的气象、环境状况及具体用电情况,给出了系统的设计方法及施工要求，包括控制器、蓄电池组组件、逆变器、离网型太阳能系统的设计等。

安装运行以来,系统工作稳定正常,验证了这集的合理性、正确性.关键字：太阳能光伏发电系统;最大功率点跟踪;离网光伏发电。

目录1绪论 (1)1.1 世界能源结构和发展新能源的背景 (1)1。

2 太阳能光伏发电国内外研究现状与发展趋势 (4)2太阳能离网型光伏发电系统基本组成和特性 (6)2。

1 太阳能离网型光伏发电系统概述 (6)2。

2 太阳能电池 (6)2。

3 铅酸蓄电池 (8)3太阳能电池最大功率点跟踪 (11)3。

1 太阳能电池最大功率点跟踪原理 (11)3.2 太阳能电池最大功率点跟踪方法 (11)4太阳能离网型光伏发电系统主电路设计 (13)4.1 方框图，主电路图以及技术路线图 (13)4.2 太阳能离网型光伏发电系统常用DC/DC变换器及其特点 (14)4.3 带双向变换器的太阳能离网型光伏发电系统 (16)4。

5KW家用光伏并离网储能发电系统家用光伏并离网储能发电系统主要由太阳能电池方阵、储能逆变器、蓄电池组成。

光伏并离网储能发电系统可以为家庭里提供日常所需的电量，也可以向电网供电，为居民带来一定的经济收入。

太阳能作为新型清洁能源可以改善生态环境、减少居民日常电费，降低对电网的依赖度。

以下珠海地理环境及日照条件为例，设计了一套5KW家用光伏并离网储能发电系统。

标签：太阳能电池方阵；储能逆变器；储能电池；并离网发电系统前言家庭光伏储能并离网系统是利用太阳能电池组件、蓄电池、储能逆变器、电池管理系统等器件将太阳能转换成电能的系统。

白天在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求，经过储能逆变器对蓄电池进行充电，将由太阳能转换而来的电能储存起来。

若电池已充满，储能系统将富余的光伏电量经过转换返送电网。

晚上蓄电池组为逆变器供电，逆变器将直流电转换成交流电供家用电器使用。

蓄电池组的充放电情况由电池管理系统进行控制，保证蓄电池的正常使用。

太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。

另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。

1.项目概况1.1项目背景及意义本项目拟设计一个太阳能光伏并网发电系统，为居民家里提供生产生活用电，并将多余的电输送到国家电网。

1.2光伏发电系统的要求本系统是一个家用光伏并网系统，拟建立一个5kWp的小型发电装置，平均每天发电27kWh，可供一个5kW的负载工作48小时。

2. 并网光伏系统的原理并网光伏系统就是将太阳能电池方阵产生的直流电，经过储能逆变器转换成交流电供给负载。

同时系统接入电网，当电量有剩余时，向电网送电；当日照影响太阳能光伏系统供电不能满足负载需求时，可以通过电网系统或电池逆变方式得到电能。