5kW光伏离网发电系统方案设计
5KW并网发电系统方案
1
一、光伏發電系統設計
系統設計參數
光伏陣列峰值功率（W） 4600 光伏陣列占地面積（m2） 並聯路數*串聯組件數 逆變器數量 36 (24PCS 195W單晶)
40 （20PCS 220W多晶）
2*12（或2*10） 1
最大輸出交流功率（W） 4600 逆變器轉換效率 歐洲轉換效率 最佳傾斜角度（°） 97.5% 97% 按地點定（詳見以下表格）
9
3.支架
太阳能支架材質一般分为角铁烤漆、镀锌槽钢及全铝三种，支架需具有防生銹、 抗颱風、抗雪災等功效。據安裝地點來定，支架可分為：地面式、屋面式、牆面式、 便攜式。具体安装方式可據當地緯度來調節傾斜角度。 角铁型支架属于低档型。一般用于简易型光伏发电系统。因做过粗糙（电焊）， 此类支架成本低，但牢固性、抗台风及抗雪灾性均不强。
七、系統的維護
為保證系統发电量，用戶需定期清潔組件表面灰塵、樹葉等雜物，以保證 最佳發電效果。若系统运行出现故障，必须由专业人员进行维修，保证安全。
八、25年發電量測算及节能减排一览表
發電量計算：組件每5年衰減5%，線損0.5%，逆變器0.5%，灰塵、樹葉等遮擋損耗5% 按峰值日照4小時，每年陰雨天20天，則5年發電量為：4.6*4*（1-5%）*（365-20）*5=30153度
將24PCS 36V/195W單晶 硅組件（或20PCS 30V/230W 多晶組件）分12PCS（或10PCS） 串聯組成一個電池方陣，共兩個 方陣，後接入4.6KW雙路MPPT 非隔離並網型逆變器，逆變器 AC輸出經交流防雷配電櫃、電 錶后並網公共電網,雙向計量電 錶計量買電、賣電情況。同時， 逆變器通訊接口連接監控系統， 實時監控系統運行情況。
5KW光伏发电离网系统
5KW离网PV系统配置太阳能电池方阵：发电容量5KW，采用多晶硅太阳能电池组件，转换效率13-14%，选用180W组件9串3并，工作电压325V，使用寿命25年以上。
工程安装面积40m2，倾斜安装。
蓄电池组：铅酸免维护电池220V200AH，由110个2v400ah电池串联组成，可以提供走廊照明灯连续工作3天，使用寿命5-7年。
智能控制器：额定功率5KW，额定工作电流为35A；带蓄电池过充电保护，过放电保护；输入反接保护，短路保护，过载保护，温度补偿，过热保护等。
正弦波逆变器：5KW，输入DC220V±20％,输出AC220V±10％,频率50Hz,波形为纯正弦波。
控制组柜：用于安装控制器和逆变器，以及存放电池，在控制组柜面板上可显示工作电流，电压等常见电路参数，以提高系统的安全性和可视化界面。
一、工程材料工程材料清单序号项目名称规格型号材料单价数量单位金额（元）1 太阳能电池方阵单晶硅5000 瓦2 蓄电池2V400Ah 110 只3 充电控制器220V35A 1 只4 逆变器5KW 1 只5 太阳能电池方阵钢架钢结构5000 瓦6 控制组柜钢结构 1 套7 线材铜芯电缆 1 批8 其他辅助材料 1 批When you are old and grey and full of sleep, And nodding by the fire, take down this book, And slowly read, and dream of the soft look Your eyes had once, and of their shadows deep; How many loved your moments of glad grace, And loved your beauty with love false or true, But one man loved the pilgrim soul in you,And loved the sorrows of your changing face; And bending down beside the glowing bars, Murmur, a little sadly, how love fledAnd paced upon the mountains overheadAnd hid his face amid a crowd of stars.The furthest distance in the worldIs not between life and deathBut when I stand in front of youYet you don't know thatI love you.The furthest distance in the worldIs not when I stand in front of youYet you can't see my loveBut when undoubtedly knowing the love from bothYet cannot be together.The furthest distance in the worldIs not being apart while being in loveBut when I plainly cannot resist the yearningYet pretending you have never been in my heart.The furthest distance in the worldIs not struggling against the tidesBut using one's indifferent heartTo dig an uncrossable riverFor the one who loves you.倚窗远眺，目光目光尽处必有一座山，那影影绰绰的黛绿色的影，是春天的颜色。
5KW离网系统方案
5KW离网光伏发电系统设计方案保定中泰新能源科技有限公司2015 年1月目录前言 (2)1系统概述 (3)1.1系统名称 (3)1.2 气象资源介绍 (3)2 太阳能独立供电系统介绍 (5)2.1 太阳能独立系统工作原理 (5)2.2 主要组成设备介绍 (5)3 方案设计 (6)3.1 设计依据 (6)3.2 设计原则 (7)3.3 系统选型设计 (7)3.4 主要设备的选型说明 (8)4 发电量估算及节能减排效益 (13)5 一站式服务 (15)6 分布式发电的优势 (15)7 组件排布及系统图 (16)附件一：系统配置报价单 (17)前言近年来，受金融危机、美国及欧盟对华光伏制裁等事件影响，中国光伏企业举步维艰，步入寒冬。
但是中国光伏“得到者多助”，受到政府、行业商会、国际商业协会等各界组织的声援和支持，更是在中国各级政府的政策支持下，光伏回暖。
国家对于分布式光伏发电出台的一系列政策，将为光伏业吸引到相当规模的产业投资，令光伏业界掌声一片。
光伏政策一览表1光伏政策一览表21系统概述1.1系统名称5kw离网光伏发电系统1.2 气象资源介绍下图是全球太阳能资源分布图，深色地域有着十分丰富属于一类太阳能辐照区，具有较丰富的阳光资源，较适合大力发展光伏发电产业。
图1全球光照资源分布太阳能发电就环保而言，制定新能源发展规划是必须的，人类赖以生存的环境必然要求我们发展新能源。
太阳能光伏发电是世界上最环保的发电方式之一，目前国内已经开始大量使用太阳能电站发电，为人们的日常生活提供电量。
遗憾的是，由于政府补贴的原因，目前太阳能的主要市场在德国、西班牙、美国等西方发达国家。
人类的发展离不开能源，仅仅节省能源是无法解决问题的，在节流的同时必须开源。
关灯一小时是一种概念上的节能，而安装太阳能电池是长久之计，是真正能够解决人类能源问题的方法。
德国通过多年的太阳能安装，已经达到了关闭国内绝大部分核电站、关闭一部分火电站的作用，最大限度地减少了对地球的污染。
2kw-5KW家用光伏发电设计方案
2KW太阳能光伏发电系统
系统型号：LS-2000S 系统额定功率（Wp）：2040
每天发电量（Wh）：6825 系统额定电压（Vdc)：48
电池组件峰值功率（Wp)：
光伏板最佳工作电压（Vdc)：35.9
170
光伏系统额定电流（A）：
光伏板转换效率：17%
28.44
太阳能控制器：48V/50A 正弦波逆变器：2000W/48V
系统总占地面积（M2)：
逆变器波形：正弦波
15.61
蓄电池容量：12V/200AH
8块
可带负载：冰箱，洗衣机，水泵，电饭锅，彩电，照明，电风扇，充电
备注：可根据用户的实际用电器功率、用电时间对逆变器输出功率及配置做出相应调整。
3.5kw家用光伏发电方案
4kw家用光伏发电方案
5KW离网型屋面太阳能光伏发电系统。
离网型太阳能光伏发电系统设计
离网型太阳能光伏发电系统设计离网型太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能光伏板将太阳能转化为电能，不依赖于传统电网供电的独立发电系统。
在一些偏远地区、山区、海岛等电力资源匮乏的地方，离网型太阳能光伏发电系统成为一种重要的可再生能源发电方式。
本文将从组成部分、系统设计和优势等方面进行详细介绍。
太阳能光伏板组是系统的核心部分，通过光伏效应将太阳能转化为直流电能。
在选择光伏板时，需要考虑光伏板的功率、转换效率和可靠性等参数，以确保系统的稳定发电。
储能设备主要用于储存电能，以应对夜间或阴天等无法直接获取太阳能的情况。
目前常用的储能设备有铅酸蓄电池和锂离子电池等。
在选择储能设备时，需要考虑储能容量、寿命、充放电效率等因素。
逆变器用于将直流电能转化为交流电能，以满足家庭或办公室等用电需求。
逆变器的选择需要考虑输出功率、转换效率和负载容量等因素。
控制器是系统的智能控制中心，用于监测和控制光伏发电系统的运行状态。
控制器可以监测太阳能光伏板组的输出功率、电池的电量、负载的电流等信息，并能根据实际情况进行调节，以保证系统正常运行和安全运行。
在设计离网型太阳能光伏发电系统时，需要考虑以下几个方面。
首先，要确定系统的总功率需求，从而确定光伏板组和储能设备的容量。
其次，需要确定太阳能光伏板的安装方式和角度，以最大限度地提高光伏板的光吸收效率。
此外，还需要考虑光伏板组到储能设备的连线方式和长度，以减小能量传输损失。
最后，需要合理安装逆变器和控制器，并确保系统的运行安全可靠。
离网型太阳能光伏发电系统具有诸多优势。
首先，它不依赖于传统电网供电，无需支付电费，可以有效降低用电成本。
其次，太阳能是一种可再生能源，具有取之不尽、用之不竭的优势，对环境没有污染。
再次，光伏发电系统可以按需配置光伏板组和储能设备，灵活性高，适应性强。
此外，太阳能光伏发电系统的维护成本相对较低，寿命长，维护简便。
综上所述，离网型太阳能光伏发电系统是一种可行的可再生能源发电方式。
5kW并网型可调度式光伏发电系统设计资料
辽宁工业大学光伏发电技术课程设计（论文）题目： 5kW并网型可调度式光伏发电系统设计院（系）：专业班级：学号： 121806015学生姓名：指导教师：（签字）起止时间： 2015.12.14-2015.12.25课程设计（论文）任务及评语院（系）：新能源学院教研室：电气教研室Array注：成绩：平时40% 论文质量60% 以百分制计算摘要近些年来，能源问题迫使世界各国对新能源开发和利用。
太阳能因其自身的优势成为最有前途的一种新能源。
将太阳能转换为电能越来越多的成为人们关注的焦点，只要成功，前途无量。
但太阳能光伏发电仍旧存在着一些缺点，如成本高、能量转换率低，需要不断地改良，优化。
对于光伏发电而言，并网模式是将其效率最大化最为理想的方式，因此要做好并网光伏发电系统的设计优化，才能满足电网对发电质量的要求，以及本身的安全运行。
本文先对光伏发电进行了回顾，而后重点介绍了并网光伏发电系统，并提出了并网光伏发电系统设计的优化建议。
关键词：无线传感器网络；室内定位；RSSI；加权质心；混合定位目录第1章绪论 (1)1.1光伏发电系统概况 (1)1.2本文研究内容 (2)第2章光伏发电系统总体设计 (3)第3章发电系统设备选择及设计 (4)3.1太阳能电池板的选择 (4)3.2蓄电池参数计算及选择 (5)3.3逆变器设计 (6)3.4汇流箱设计 (9)3.5并网逆变器控制保护设计 (11)第4章总结 (13)参考文献 (14)附录A 光伏并网系统结构图 (16)附录B 并网发电系统原理图 (17)第1章绪论1.1光伏发电系统概况地球表面每年接受太阳辐射能量高达5.4*1024J，若能将其中的十万分之一转化为电能，就可以满足目前全世界的能耗需求，因此，太阳能发电对缓解日益严重的环境和能源危机具有特别重要的意义，太阳能发电主要指光伏发电。
据统计资料显示，目前光伏发电系统中，接近99%的安装容量为并网应用，这是因为并网应用相对独立光伏系统有成本低和免维护等优势，并网式光伏发电系统式当今发展方向，全世界并网式光伏系统年增长率约为25~30%。
某某5KW光伏并网项目设计方案
《电能质量 电力系统供电电压允许偏差》GB 12325-2003
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
《光伏（PV）组件安全鉴定》GB/T 20047.1-2006
《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448-2000
安装功率
组件类型
功率（w）
块
平方米
KW
居民屋顶
多晶标板
250
20
32.54
5.0
系统配置清单
序号
名称
型号
数量
单位
备注
1
光伏组件
AP-3-250
20
块
2
光伏逆变器
GW5000-DT
1
台
3
光伏支架
Q235配套
1
套
定制
4
直流线缆
PV1-F 1*4
1
套
5
交流电缆
YJV-3*10+2*6
1
套
6
交流配电柜
8KW
于对混凝土平面屋顶上，根据实际情况和客户需求。屋面光伏组件安装角度和原屋面角度平行， 使用现浇或者预制水泥基础，支架材质4#热镀锌角钢，光伏组件固定导轨使用C型钢卡槽， 并用压块和T型螺栓固定，其安装效果图下图所示。
平屋顶支架安装图
3.6系统设备选型
系统装机配置表
安装位置 建筑区域
组件
安装数量
安装面积
直流开关
集成
集成(可选)
输出过流保护
集成
绝缘阻抗侦测
集成
证书和标准
5KW家用离网光伏电站设计与分析(课程汇报)
类型：课程设计名称：5KW家用离网光伏电站设计与分析关键词：太阳能发电；家用离网光伏电站；设备选型；经济性分析目录第1章前言 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.1.1太阳能的背景及意义 (1)1.1.2太阳能发电的优点与缺点 (1)1.2国内外光伏发电的应用现状及发展趋势 (2)1.2.1国外光伏发电的应用现状及发展趋势 (2)1.2.2国内光伏发电的应用现状及发展趋势 (3)1.2.3太阳能发电的应用 (3)1.3论文实际意义 (3)1.4本文的主要研究内容 (3)第2章光伏发电系统的简介 (5)2.1光伏发电的工作原理及组成 (5)2.2并网光伏发电系统 (6)2.2.1并网光伏发电系统的工作原理及结构 (6)2.2.2并网光伏发电系统的形式与特点 (6)2.3离网光伏发电系统 (6)2.3.1离网光伏发电系统的工作原理及结构 (6)2.3.2离网光伏发电系统的特点及应用 (7)2.4太阳能电池的基本原理及分类 (8)2.5本章小结 (8)第3章家用离网光伏发电系统容量的设计 (9)3.1光伏建筑一体化 (9)3.2离网光伏发电系统设计原则 (9)3.3家用离网型光伏发电系统设计方法 (9)3.3.1地理条件与气象数据收集 (9)3.4用户负载分析 (11)3.5离网光伏系统容量设计 (11)第4章 5KW家用离网光伏发电系统选型及设计 (13)4.1太阳能电池组件的选型及设计 (13)4.1.1太阳能电池板的选型 (13)4.1.2太阳能电池的串并联设计 (13)4.1.3光伏组件的最佳倾角 (14)4.1.4光伏阵列的设计与安装方式 (14)4.2光伏控制器的选型 (15)4.3光伏逆变器的选型 (16)4.4光伏汇流箱的选型 (16)4.5蓄电池的容量设计及选择 (17)第5章离网光伏发电系统经济性分析 (19)5.1离网光伏发电系统装机成本计算 (19)5.2离网光伏系统年发电量分析 (19)5.3光伏电站的社会效益 (19)5.4光伏电站投资效益分析 (20)结论 (21)第1章前言1.1课题研究背景及意义1.1.1太阳能的背景及意义随着人类无止境的开发地球能源，以及社会经济的发展、人口数量及生活水平的提高，同时对能源需求量的不断增长，人类所面临的资源枯竭危机不断加深，加上地球生态环境的不断恶化，进入新世纪以来，人类已经遭遇了前所未有的生存危机。
5kW光伏离网发电系统方案设计
5kWp 光伏离网发电系统设计方案二零一六年元月目录一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 (3)1.1 太阳能离网发电系统简介 (3)1.2 建设位置参数 (4)1.3 项目用户负载参数 (4)二、相关规范和标准 (5)三、系统组成与原理 (7)3.1 光伏太阳能离网发电系统组成 (7)3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成 (8)3.3 离网系统原理示意图 (9)四、离网发电系统方案设计过程 (10)4.1 方案简介 (10)4.2 使用具体要求信息 (11)4.3 蓄电池设计选型 (11)4.4组件设计选型 (17)4.5 离网逆变器设计选型 (22)4.6 控制器设计选型 (24)4.7 交直流断路器 (25)4.8 电缆设计选型 (29)4.9 方阵支架 (30)4.10 配电室设计 (30)4.11 接地及防雷 (30)4.12 数据采集检测系统 (32)五、设备配置清单及详细参数 (33)六、系统建设及施工 (33)6.1 施工顺序 (34)6.2 施工准备 (34)6.3 工程施工 (35)七、系统安装及调试 (36)7.1 太阳电池组件安装和检验 (36)7.2 总体控制部分安装 (38)7.3 检查和调试 (39)八、工程预算分析报告 (39)8.1 投资估算内容 (39)8.2 工程预算 (40)九、运行及维护注意事项 (41)9.1 日常维护 (41)9.2 注意事项 (45)一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数1.1 太阳能离网发电系统简介独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。
它的主要特点就是集中供电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。
用这种方式供电便于统一管理和维护。
而户用系统是采用分散供电的方式提供电能，如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。
5KW离网型光伏逆变器的设计
智能建筑电气文献综述院（系）：新能源学院专业班级：学号：学生姓名：5.1 辅助电源设计 (25)5.2 系统检测与保护电路设计 (28)5.2.1 直流电压电流采样电路 (28)5.2.2 交流电压与频率的采样 (29)5.2.3 温度检测电路 (30)5.2.4 功率驱动模块IGBT (30)5.2.5 逆变器保护电路设计 (33)6系统软件设计 (35)6.1 系统主程序设计流程 (35)6.2 设计 (36)6.3 A/D中断程序的设计流程 (37)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)附图 (44)1绪论1.1 本课题的意义目前传统的石化能源与经济、环境的矛盾越来越突出。
能源是经济与社会发展的基本动力但由于常规能源的有限性和分布不均匀性造成世界上大部分国家的能源供应不足不能满足经济可持续发展的需要。
从长远来看全球已探明的石油储量只能用到2020年天然气也只能延续到2040年左右即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二、三百年。
而传统的石化能源所带来的环境问题也令人担忧。
每年有数十万吨二氧化硫和二氧化碳等有害物质排向空间使大气环境遭到严重污染直接影响居民的身体健康和生活质量局部地区形成严重的酸雨区又严重污染水土。
同时由于排放大量温室气体而产生的温室效应已引起全球气候恶化。
发展可再生能源已成为全球课题。
而综观可再生能源种类风能、生物能、太阳能中太阳能的利用前景最好潜力最大。
近30年来太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
而其中的太阳光伏发电是世界上节约能源、倡导绿色电力的一种主要的高新技术产业。
发展光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。
而随着我国光伏发电系统的迅速发展尤其是光伏屋顶计划的实施国内对离网型光伏逆变器的需求将越来越大。
离网型光伏发电系统主要是由光伏电池阵列、控制器、逆变器、储能装置等环节组成其中逆变器则是光伏系统中重要的器件之一其可靠性和转换效率队推行光伏系统、降低系统造价至关重要。
基于DSP技术的5kW离网型光伏逆变器设计
基于DSP技术的5kW离网型光伏逆变器设计太阳能光伏发电是当今世界上最有发展前景的新能源技术，太阳能光伏发电系统按照系统运行方式的不同可分为离网型光伏发电系统、并网型光伏发电系统以及混合型光伏发电系统。
随着我国光伏发电系统的迅速发展，尤其是光伏屋顶计划的实施，国内对离网型光伏逆变器的需求将越来越大。
离网型光伏发电系统主要是由光伏电池阵列、控制器、逆变器、储能装置等环节组成，如图1所示，其中逆变器是光伏系统中重要的器件之一，其可靠性和转换效率对推行光伏系统、降低系统造价至关重要。
目前，国内同类产品主要存在以下不足：a．大多采用单片机控制，实时性差，数据处理及通信能力有限；b．采用变压器，体积大、笨重；c．输出电压精度不高，不能满足社会发展的需要。
本文提出了5kW光伏控制器的设计方案，可以广泛用于离网型光伏发电系统、风光互补发电系统，具有体积小、重量轻、输出电压精度高、波形好、现场总线实现智能监控等特点。
1、5kW离网型光伏逆变器基本结构光伏逆变器的结构如下所示，包含一次回路和二次回路两部分，其中一次回路由输入滤波电路、Boost升压电路、全桥逆变电路和输出滤波电路等组成，二次回路由TMS320Fz812控制器电路、信号检测电路、人机交互电路和通讯电路组成。
下面就5kW离网型光伏逆变器的硬件主电路和控制策略进行设计。
图2光伏控制器结构图2、5kW离网型光伏逆变器硬件设计目前，常用的离网型逆变电路主要有三种拓扑结构：工频隔离单级逆变器、高频隔离两级逆变器和无隔离两级逆变器。
经理论计算和实践验证，使用一种更适合用在光伏发电系统中的电路拓扑结构：无隔离两级逆变，也叫做Boost逆变器，如图3所示。
通过输入滤波电路对光伏太阳能输入的48V直流电进行滤波处理，然后通过Boost升压电路进行升压，采用全桥逆变进行逆变处理，输出SPWM波，最后经过LC低通滤波器进行滤波，输出50Hz频率的正弦波。
2．1 输入滤波电路的设计输入滤波电路是由滤波电容组成，用来减小输入端电压的脉动，假设变换器传输最大功率为Pmax，由输入输出功率相等可得出一个周期内输入滤波电容所提供的能量约为2．2 Boost电路Boost电路如图4所示，其中Q为全控型的功率器件IGBT，Boost电路是一种输出电压等于或高于输入电压的非隔离直流变换电路，当光伏控制器的输入电压在允许范围波动时，通过控制功率开关器件Q的导通比D，使输出电压保持稳定。
5KW家用光伏并离网储能发电系统
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。
光伏离网发电项目方案
北京怀柔区5kW离网项目初步设计及报价1 项目简介（1）工程选址：北京市怀柔区（2）太阳能资源：峰值日照小时数：4.2h/day年有效利用小时数：1214h（3）建设规模：5kW/32.4kWh离网太阳能光伏发电2离网系统设计（一）负荷分析此案例空调负载功率4kW，假设每天运行时间为12个小时，总耗电量48kWh。
电磁炉等负载2kW，每天运行时间假设2小时，则耗电量为4kWh。
此方案总负荷量为52kWh，如果冬夏两季空调需求量大，用电量还会大于52kWh。
（二）光伏组件及蓄电池容量估算按每天用电量52kWh计算，太阳能电池组件用量至少17.5kW，蓄电池容量75kWh，逆变器采用单相10kW离网型逆变器；由于屋顶面积有限，初步估算屋顶能安装5kW光伏组件，每天最大发电量22kWh，因此此屋顶光伏系统不能满足负载需求，如客户在屋顶安装5kW离网光伏系统，此系统可按以下配置：光伏组件：多晶硅255Wp 组件，20块，连接方式采用10块串联，2串并联（组件累计容量 5.1kWp）；蓄电池：铅酸蓄电池，12V，150AH，共18 块，连接方式为18块串联（蓄电池累计容量32.4kWh，放电深度70%），32.4kWh蓄电池可完全储存光伏组件发电量。
逆变器：逆变器采用10kV A逆变器，有功功率8kW，交流输出单相220V。
特殊说明：因屋顶面积有限，只能建设5kW光伏组件，此5kW系统蓄电池充满情况下可满足4kW空调当天运行4-5个小时。
3 系统配置清单及报价系统成本估算包含电源设备、蓄电池、光伏组件、支架、电缆以及附件等。
离网光伏系统主要设备配置表报价说明：由于现场为查勘，此报价施工及工程材料部分为估算，待现场查勘后再调整。
北京科诺伟业光电科技有限公司2018年3月6日。
5kW并网型可调度式光伏发电系统设计资料
5kW并⽹型可调度式光伏发电系统设计资料辽宁⼯业⼤学光伏发电技术课程设计（论⽂）题⽬： 5kW并⽹型可调度式光伏发电系统设计院（系）：专业班级：学号： 121806015学⽣姓名：指导教师：（签字）起⽌时间： 2015.12.14-2015.12.25课程设计（论⽂）任务及评语院（系）：新能源学院教研室：电⽓教研室Array注：成绩：平时40% 论⽂质量60% 以百分制计算摘要近些年来，能源问题迫使世界各国对新能源开发和利⽤。
太阳能因其⾃⾝的优势成为最有前途的⼀种新能源。
将太阳能转换为电能越来越多的成为⼈们关注的焦点，只要成功，前途⽆量。
但太阳能光伏发电仍旧存在着⼀些缺点，如成本⾼、能量转换率低，需要不断地改良，优化。
对于光伏发电⽽⾔，并⽹模式是将其效率最⼤化最为理想的⽅式，因此要做好并⽹光伏发电系统的设计优化，才能满⾜电⽹对发电质量的要求，以及本⾝的安全运⾏。
本⽂先对光伏发电进⾏了回顾，⽽后重点介绍了并⽹光伏发电系统，并提出了并⽹光伏发电系统设计的优化建议。
关键词：⽆线传感器⽹络；室内定位；RSSI；加权质⼼；混合定位⽬录第1章绪论 (1)1.1光伏发电系统概况 (1)1.2本⽂研究内容 (2)第2章光伏发电系统总体设计 (3)第3章发电系统设备选择及设计 (4)3.1太阳能电池板的选择 (4)3.2蓄电池参数计算及选择 (5)3.3逆变器设计 (6)3.4汇流箱设计 (9)3.5并⽹逆变器控制保护设计 (11)第4章总结 (13)参考⽂献 (14)附录A 光伏并⽹系统结构图 (16)附录B 并⽹发电系统原理图 (17)第1章绪论1.1光伏发电系统概况地球表⾯每年接受太阳辐射能量⾼达5.4*1024J，若能将其中的⼗万分之⼀转化为电能，就可以满⾜⽬前全世界的能耗需求，因此，太阳能发电对缓解⽇益严重的环境和能源危机具有特别重要的意义，太阳能发电主要指光伏发电。
据统计资料显⽰，⽬前光伏发电系统中，接近99%的安装容量为并⽹应⽤，这是因为并⽹应⽤相对独⽴光伏系统有成本低和免维护等优势，并⽹式光伏发电系统式当今发展⽅向，全世界并⽹式光伏系统年增长率约为25~30%。
毕业设计(论文)家用5kw离网型光伏发电系统的设计
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。
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5kWp 光伏离网发电系统设计方案二零一六年元月目录一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 (3)1.1 太阳能离网发电系统简介 (3)1.2 建设位置参数 (3)1.3 项目用户负载参数 (4)二、相关规范和标准 (5)三、系统组成与原理 (6)3.1 光伏太阳能离网发电系统组成 (6)3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成 (7)3.3 离网系统原理示意图 (7)四、离网发电系统方案设计过程 (8)4.1 方案简介 (8)4.2 使用具体要求信息 (8)4.3 蓄电池设计选型 (9)4.4组件设计选型 (14)4.5 离网逆变器设计选型 (18)4.6 控制器设计选型 (19)4.7 交直流断路器 (20)4.8 电缆设计选型 (22)4.9 方阵支架 (22)4.10 配电室设计 (23)4.11 接地及防雷 (23)4.12 数据采集检测系统 (24)五、设备配置清单及详细参数 (25)六、系统建设及施工 (25)6.1 施工顺序 (25)6.2 施工准备 (26)6.3 工程施工 (27)七、系统安装及调试 (27)7.1 太阳电池组件安装和检验 (27)7.2 总体控制部分安装 (29)7.3 检查和调试 (29)八、工程预算分析报告 (30)8.1 投资估算内容 (30)8.2 工程预算 (30)九、运行及维护注意事项 (32)9.1 日常维护 (32)9.2 注意事项 (35)一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数1.1 太阳能离网发电系统简介独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。
它的主要特点就是集中供电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。
用这种方式供电便于统一管理和维护。
而户用系统是采用分散供电的方式提供电能，如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。
太阳能光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic——BIPV）是应用太阳能发电的一种新形式，简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又能产生电能供本建筑及周围用电负载使用。
还可通过建筑物输电线路离网发电，向电网提供电能。
太阳能光伏方阵与建筑的结合由于不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而备受关注。
1.2 建设位置参数1、项目名称：；2、项目地点：湖北省武汉市；3、经度：114°30’，纬度：30°60’；4、平均海拔高度：23.3m；1.3 项目用户负载参数用户平均日用电量如下表所列清单：二、相关规范和标准光伏离网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T 18479-2001 《地面用光伏(PV)发电系统导则》GB/T 20046-2006 《光伏(PV)系统电网接口特性》GB2297-89 《太阳光伏能源系统术语》GB/T 18210-2000 《晶体硅光伏方阵I－V 特性的现场测量》GB/T 20514-2006 《光伏系统功率调节器效率测量程序》GB/T 20513-2006 《光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则》GBT 18911- 2002 IEC 61646：1999 《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》GBT 20047.1 2006 《光伏(PV)组件安全鉴定+第一部分结构要求》GB/T 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB4064-1984 《电气设备安全设计导则》GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》DL5027-1993 《电力设备典型消防规程》EN50178 《用于电力安装的电气设备》《中华人民共和国消防法》《电力监管条例》(国务院令〔2005〕第432 号)《中华人民共和国电力法》《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见（财建[2009]128 号）三、系统组成与原理3.1 光伏太阳能离网发电系统组成光伏太阳能离网发电系统组成主要包括：太阳能电池板（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用户（即照明负载）等组成。
其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。
（1）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本；（2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，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，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；（3）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
（4）离网逆变器：在很多场合，都需要提供 220VAC、110VAC 的交流电源。
由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC、110VDC、220VDC。
为能向220VAC 的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC 逆变器。
在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC 的电能转换成5VDC 的电能（注意，不是简单的降压）。
3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成主要组成如下：（1）光伏电池组件及其支架；（2）太阳能控制器；（3）蓄电池（组）；（4）离网逆变器；（5）系统的通讯监控装置；（6）系统的防雷及接地装置；（7）土建、配电房等基础设施；（8）系统的连接电缆及防护材料。
3.3 离网系统原理示意图下图为离网系统原理示意图：离网系统示意图四、离网发电系统方案设计过程4.1 方案简介本太阳能离网发电系统因考虑全年平均用电量，将系统设计成全年发电量均衡，以此设计组件阵列倾角等参数。
本太阳能离网发电系统将采用分布式离网的设计方案，该5kWp 的离网发电系统，通过控制器将电能储存到蓄电池，再连接到离网逆变器，并通过逆变器将直流电转化成交流电供应交流负载使用。
另外，系统可选择`配置1 套监控装置，可采用RS232/RS485 或Ethernet（以太网）的通讯方式，实时监测离网发电系统的运行参数和工作状态。
4.2 使用具体要求信息（1）要求连续使用阴雨天数：2 天；（2）负载类型：220Vac 负载；（3）日用电量：根据用户电器设备功耗表统计，假设用户电器全额总功率为8210W，日均用电量为18420Wh，按照60%的同时使用率计算，得出电器总功率为4926W，日均用电量为11052Wh。
日均负荷平均耗电量时，增加5%的预期负荷留量，所以日均耗电总量为：11052Wh×1.05≈11.6kWh。
4.3 蓄电池设计选型蓄电池容量计算是根据系统日用电量、自给天数、逆变器效率以及蓄电池放电深度决定。
蓄电池的容量选择是家用太阳能光伏系统的关键问题之一，是本系统中维护成本最高的，所以合理选择蓄电池容量是非常重要的。
平均放电率计算公式一：加权平均负载工作时间 =Σ（负载功率×工作时间）/Σ负载功率=11052Wh/4926W=2.24h平均放电率（小时）=（自给天数×负载工作时间）/最大放电深度=（2×2.24h）/0.8=5.6h蓄电池容量计算公式一：CAP=(DL)/(DOD×ηout×V) =（2×11.6kWh）/（0.85×0.9×220V）≈137.85Ah ——CAP：电池容量，Ah；D：存电可用天数；L：最大平均日用电量，kWh；DOD：蓄电池放电深度；ηout：从许能系统到负载见的总效率；V：系统电压，V；计算中，逆变器日均效率取0.92，蓄电池充电控制器效率取0.96。
所以，ηout=逆变器日均效率×蓄电池充电控制器效率=0.92×0.96=0.9。
蓄电池容量计算公式二：蓄电池容量=（日均耗电量×自给天数）/（蓄电池放电深度×逆变器效率×系统电压）=（11.6kWh×2）/（0.85×0.85×220V）≈146Ah——蓄电池放电深度：取0.85；逆变器效率：取0.85；系统电压：220V；自给天数:2天；蓄电池容量计算公式三：CAP=（QL×D）/（V×η1×η2×η3×η4）=（11.6kWh×2）/（220V×0.85×0.85×0.98×0.92）≈162Ah——QL：日均耗电量，Ah；D：连续阴雨天数，2 天；V：系统电压，V；η1：蓄电池放电深度，0.85；η2：逆变效率，0.85；η3：输出线损，0.98；η4：蓄电池放电效率，0.92；蓄电池容量计算公式四：蓄电池容量C=（P×t×D） /（V×K×η2）=（11.6kWh×2）/（220V×0.7×0.85）≈177Ah——C：蓄电池组的容量，Ah；P：负载的功率，W；t：负载每天的用电小时数，h；D：连续阴雨天数（一般为2～3 天），取值2 天。
V：蓄电池组的额定电压，V；K：蓄电池的放电系数，考虑蓄电池效率、放电深度、环境温度、影响因素而定，一般取值为0.4～0.7。
该值的大小也应该根据系统成本和用户的具体情况综合考虑；η2：逆变器的效率，取值0.85；蓄电池容量计算公式五：蓄电池容量Bc=（A×QL×NL×To）/（Cc×V）=（1.4×11.6kWh×2×1）/（220V×0.85）≈174Ah——A：为安全系数，根据情况在1.2-1.4 之间选取，取1.4；QL：为负载的日平均耗电量，kWh；V：系统电压，V；NL：为该地区最长连续阴雨天数，取2 天；To：为温度修正系数，一般在0℃以上取1，-10℃以上取1.1，-10℃以下取1.2；Cc：蓄电池放电深度，取0.85；本系统中可以选用天津蓝天公司的铅酸电池或深圳欧赛公司的锂电池。