太阳能光伏发电并网电站设计与研究
毕业设计论文：太阳能并网光伏发电系统
南昌航空大学题目太阳能并网光伏发电系统专业光伏材料及应用学生姓名准考证号指导教师光伏发电并网控制技术设计摘要随着化石能源消耗的不断增长，世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。
在绿色可再生能源中，太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注，太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。
所以，迫切需要对新的能源进行开发和研究。
而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高，应用较广泛的能源，尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。
本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。
论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。
其次，对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析，并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。
接着，对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。
再次，提出光伏并网发电系统的设计方案。
最后，对光伏并网发电系统的硬件进行设计。
并网光伏发电充分发挥了新能源的优势，可以缓解能源紧张问题，是太阳能规模化发展的必然方向。
我国政府高度重视光伏并网发电，并逐步推广＂屋顶计划＂，太阳能并网发电正在由补充能源向新能源方向迈进。
关键词：能源；太阳能；光伏并网；逆变器目录第一章太阳能光伏产业绪论 (1)1.1 光伏发电的意义 (1)1.2 光伏并网发电 (1)第二章太阳能光伏发电系统 (5)2.1 太阳能光伏发电简介 (5)2.2 太阳能光伏发电系统的类别 (5)2.3 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6)2.4 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7)第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10)3.1 并网光伏系统的组成和原理 (10)3.2 光伏电池的分类及主要参数 (11)3.3 光伏控制器性能及技术参数 (13)3.4 光伏逆变器性能及技术参数 (15)第四章发展与展望.............................................................................................. 错误!未定义书签。
·20kW太阳能光伏并网发电系统设计及施工研究
· 20kW太阳能光伏并网发电系统设计及施工研究摘要：太阳能光伏并网发电技术，作为当下电力系统运行必不可缺的构成，有效缓解电力能源的危机，彰显出显著的技术优势。
光伏发电并借着环保、绿色等优势，在社会发电系统中得到广泛的应用。
基于未来发展对可再生能源的需求，太阳能光伏发电还需要科学设计，保证其系统能够科学的服务于社会发展。
本文基于20kW对光伏并网发电系统进行设计，结合当下社会发展需求，意在推动发电技术，起到促进作用，推动我国行业的新能源实现可持续发展。
关键词：20kW太阳能；光伏并网；发电系统；设计；施工引言：面对当下经济快速发展的背景下，社会对于电能的需求量持续性提升。
传统能源发电方式对生态环境造成影响，不符合国家提出的可持续发展理念。
随着清洁能源步入人们视野，逐渐成为电力系统的核心动力。
当下太阳能光伏发电技术趋向成熟，能够保证经济目标更快实现，也能推动城市经济发展。
同时，如何提升光伏并网发电技术水平是行业研究的重点，对其进行科学设计，并利用先进技术开展施工，为电力行业需求提供技术支撑。
一、光伏发电系统的整体概况光伏发电控制系统依据的是太阳能产生的能量，由于太阳能的可再生性，通过伏特反应将电池板中的能量转换为电力系统需要的电能。
经过一系列的转换、存储等环节，能够有效提供稳定的发电形式，保障系统运行。
光伏发电将电池板的太阳能转换为直流电能，直接完成这一过程的转换，成为全新的发电系统。
当前，光伏发电系统包含转换器、控制器等元件构成。
此外，通过并网的形式，能够更有效的将系统与光伏发电结合在一起，形成完整的电力转换系统，能够获取标准的交流电。
利用光伏发电系统进行并网连接，科学获取电量，结合电力调峰保障系统运行[1]。
从系统结构来看，并网光伏发电系统，是符合国家发展，提高电网运行稳定性的有效手段，有助于推动太阳能能源利用，对于电力系统而言，能够有效的推动其发展。
二、太阳能光伏并网发电系统的优势结合太阳能光伏并网发电系统当前的使用情况来看，其具备的优势可以总结为如下几点：太阳能属于清洁能源，在实际应用过程中，不会对生态环境产生过多的影响，能够很好的保护环境。
毕业设计(论文)光伏并网发电系统设计
摘要随着社会生产的日益发展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。
地球中的化石能源是有限的，总有一天会被消耗尽。
随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。
可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源，特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。
其中太阳能资源在我国非常丰富，其应用具有很好的前景。
光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网。
光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器，在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。
给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析，同时选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU，阐述了芯片特点及选择的原因。
并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。
文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了阐述并提出了针对本设计的实现方法。
最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。
文章的主要内容如下:1.目前国内外光伏发电的现状和发展前景，并对光伏并网发电系统的功能、分类和特点作了简单介绍，对光伏并网发电系统建立了一个总体认识。
2.研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性。
重点研究了光伏电池的输出特性和其影响因素，并得出相应的结论。
3.并网逆变器主要包括DC/DC及DC/AC两部分，文中分析了各部分设计重点，明确了选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU的原因及优点，同时给出了控制及软件实现方法。
4.光伏电池发电输出是非线性的，存在输出最大功率(CMPPT)跟踪问题。
本文阐述了常用的最大功率点跟踪方法，并结合本设计提出了改进方法。
使光伏电池工作于最大输出功率点上，获得高效功率输出。
5.在实际太阳能并网发电系统中，太阳能电池的输出及电网的电压是不断波动的，如何实现安全并网以及在运行中对各种故障的检测及报警进行了探讨，重点对“孤岛效应”进行了分析。
光伏发电系统的性能优化与并网技术研究
光伏发电系统的性能优化与并网技术研究随着可再生能源在世界范围内的推广和应用，光伏发电系统作为其中重要的一部分，越来越受到关注和重视。
光伏发电系统的性能优化和并网技术研究对于提高光伏发电系统的效率、可靠性和安全性具有重要意义。
本文将结合当前光伏发电系统的发展和应用情况，探讨光伏发电系统的性能优化和并网技术研究的相关内容。
光伏发电系统的性能优化主要包括如下几个方面：光伏组件的选材和设计优化、光伏组件阵列的布局和安装优化、电池组的优化设计以及系统控制与调节优化。
首先，对于光伏组件的选材和设计优化，可以从提高光伏组件的转换效率、降低光伏组件的成本、延长光伏组件的使用寿命等方面入手。
在选材方面，研究人员可以利用不同材料的优点，如单晶硅、多晶硅、非晶硅等，在不同场景下选择最适合的光伏组件材料。
同时，通过改进光伏组件的结构设计和工艺制造过程，如表面反射镀膜、载流子传输等方面的优化，可以提高光伏组件的光电转换效率。
此外，光伏组件的设计还需要考虑到可靠性和耐久性因素，以提高其使用寿命和降低维护成本。
其次，光伏组件阵列的布局和安装优化对于光伏发电系统的性能优化也具有重要影响。
通过合理的布局设计以及避免遮挡物等影响光线入射的因素，可以最大限度地提高光伏组件的接收太阳能量。
此外，对于冷却系统的设计和安装优化也是重要的一环。
适当的冷却系统可以降低光伏组件温度，提高系统的发电效率。
电池组的优化设计对于光伏发电系统的性能优化同样具有重要意义。
电池组是光伏发电系统中用于储存电能的关键部件，其设计合理与否直接影响着系统的输出功率和储能能力。
通过对电池组的结构和材料的优化研究，探索新型的储能技术和更高能量密度的电池材料，可以提高光伏发电系统的储能性能，增加系统的可靠性和可持续性。
最后，光伏发电系统的性能优化还需要在系统控制和调节优化方面进行研究。
通过将光伏发电系统与智能电网相结合，实现对系统运行状态的实时监测和控制，可以提高光伏发电系统的自适应性和稳定性。
光伏电站科研课题
光伏电站科研课题
光伏电站科研课题可以从多个方面进行探讨，以下是一些可能的课题方向：
光伏电站的优化设计：研究如何提高光伏电站的效率和可靠性，降低其建设和运营成本。
具体包括光伏组件的排列方式、支架设计、逆变器选择等方面的研究。
光伏电站的并网技术：研究光伏电站如何与电网进行交互，确保光伏电站的顺利接入和运行。
包括并网控制技术、电能质量、电网稳定性等方面的研究。
光伏电站的储能技术：研究如何利用储能技术提高光伏电站的可靠性和稳定性。
包括储能设备的选型、储能系统的优化设计、储能设备的充放电控制等方面的研究。
光伏电站的环境影响：研究光伏电站的建设和运营对环境的影响，包括土地利用、水资源、生物多样性等方面的影响。
提出相应的环境保护措施和优化方案。
光伏电站的经济性分析：研究光伏电站的投资回报率、经济效益和成本分析，评估光伏电站的经济可行性。
提出相应的市场推广和应用建议。
光伏电站的运维管理：研究光伏电站的运维模式、运维技术和运维策略，确保光伏电站的安全、稳定和经济运行。
提出相应的运维管理方案和优化建议。
光伏组件的技术发展：研究光伏组件的技术发展趋势和
未来发展方向，包括新型光伏材料、新型光伏组件的设计和制造等方面的研究。
以上仅是一些可能的光伏电站科研课题方向，具体的研究内容还需要根据实际情况进行深入探讨和确定。
BIPV太阳能光伏发电系统的研究及应用
广东 佛 山 ５ ８ ４ ） ２ ０ １
【 要】 摘 为了开发与应用太阳能这种新型清洁的可再生能源， 逐渐减少使用传统的高污染不可再生的能源： 本文以深圳北
站 太 阳能发 电 系统 项 目的 实例 ， 用 ＢＰ 的 结构 方 式 和 并 网发 电的 方 式 ， 立 一 个新 型 ， 保 的 发 电 系统 ， 得 了很 好 的 经 济 采 ＩＶ 建 环 获
源较丰富 区， 具有 太阳能光伏开 发利 用的巨大潜力 。使用高
效、 经济 、 合理的光伏 与建筑一体化 （ＩＶ 方案 ， ＢＰ ） 在深圳北站 应用光伏发 电系统 。 建设绿 色铁路 ， 节约资源 ， 提高 了资源利 用率 ， 且对 指导铁路大 型站房设计 、 实施乃 至运营 有着重要 的参考价值和指导意义 。
图 ２ 并 网光 伏 发 电 系 统 并 网 系 统 最 大 的 特 点 就 是 太 阳 电池 组 件 产 生 的直 流 电
经 过并 网逆变器 转换成符合 市电 电网要求 的交流 电之后直
接 接入公共 电网 ．并 网系统 中光伏方 阵产生 的 电力 除 了供
给本地 交流负载之外 ， 多余 的电力可 以反 馈给公共 电网。这
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｖｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
２１ ０ ２年 ８月第 ２ ２期
科 技 视 界
能源科技
ＢＰ Ｉ Ｖ太 阳能光伏发 电系统的研究及应 用
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（． 特 电气 设 备有 限公司 广 东 佛 山 ５ ８ ０ ；． １顺 ２ ３ ０ ２广东职 业技 术 学院
灯 灯杆顶部安装太阳能板 ， 独立为照明系统供 电。
并 网光伏 电站系统 由太 阳电池组件 。并 网逆变器 等组
光伏发电系统的优化设计及节能措施研究
光伏发电系统的优化设计及节能措施研究一、光伏发电系统的介绍光伏发电是指利用太阳能直接转换成电能的一种技术，通过太阳能光伏电池板将太阳辐射能转化为电能。
它是一种清洁、环保的能源形式，属于可再生能源的一种。
光伏发电系统由光伏电池板、逆变器、电池组、控制器等组成，逆变器是将直流电转变为交流电的关键部件。
二、光伏发电系统的优化设计1. 选用光伏电池板在光伏电池板的选用方面，应该选择质量好、效率高的光伏电池板，这样可以提高光伏发电的效率。
在选用时应注意电池板的品质以及技术参数，如有效面积、光伏电池的类型等。
2. 合理布局在系统布局方面，应该考虑工程的安装、电缆的连接和通路适用等方面。
最好采用标准节距和统一的安装高度，同时还要根据地形和光照状况来进行设备的布局，以最大化利用太阳光照。
3. 选用逆变器选用逆变器是光伏发电系统的重要部分，它的作用是将直流电转换成交流电，因此选择一款高品质的逆变器非常重要。
在选用逆变器时要考虑其品牌、技术参数、功率等方面。
4. 太阳能跟踪系统太阳能跟踪系统是光伏发电系统的另一个优化设计方面。
它不断调整光伏电池板的角度，以便最大化捕捉太阳能，从而提高光伏发电的效率。
三、节能措施研究1. 智能控制在太阳能跟踪系统上添加智能控制，可以最优化光伏发电的效率。
通过控制电池板角度和逆变器输出电压等参数，实现最低电能损耗和最大化光伏发电效率。
2. 整合储能系统将光伏发电系统与储能系统完美整合，可以实现对太阳能的更加充分利用。
在夜间或者天气不佳时可以使用储能系统供电，从而减少对电网的依赖，更好地实现节能环保。
3. 系统监测与维护对于光伏发电系统的监测和维护，可以采用网络监控和可视化监测，这样可以更快发现和处理问题。
同时，可以扩展维保服务，实现系统的实时在线维护，最大程度地避免损失，并提高长期的系统稳定性。
四、总结光伏发电系统的优化设计和节能措施研究，可以大幅度提高光伏发电的效率和寿命。
在未来的发电领域，光伏发电系统将得到更广泛的应用和发展。
光伏电站发电技术研究及应用
光伏电站发电技术研究及应用摘要：太阳能是具有非常高应用价值的能源，不仅绿色环保、并且太阳能还是一种可再生的能源。
通过对太阳能的开发和利用，我国的光伏发电技术逐渐被普及应用，迎来了全新的机遇和挑战。
光伏产业市场随着现代化社会经济的快速发展，正在进行积极的革新，从市场、技术、设备等方面强化自身的综合实力，在国际市场中提高竞争力，促进我国太阳能光伏产业未来的进一步发展，为我国的综合国力建设夯实基础。
关键词：光伏发电；发展；趋势；能源；污染引言:能源可分为可再生、不可再生两种，在过去多年的发展中，工业领域对石油、煤炭、金属等不可再生资源的应用量较大，不仅对自然环境造成了影响，而且不利于构建良好的生态环境。
随着现代科学技术的发展，太阳能、风能、地热能等清洁资源逐渐冲击了能源领域，与传统能源相比，太阳能、风能等属于清洁能源，卫生程度极高，不会对环境造成污染，未来发展前景良好。
如今太阳能光伏发电技术愈加成熟，且不再局限于某一单独类型，而是更加多样化、实用化。
1光伏电站发电技术在国内的发展中国科技的发展实现了从跟跑、并跑到领跑三个环节的连续发展，光伏电站发电技术的发展亦是如此。
最开始借鉴国外光伏发电技术成功的经验和失败的教训，在新能源企业不断努力和国家政府的大力支持下，我国光伏电站发电的技术水平发展到和国外技术并驾齐驱，为国内光伏发电市场开辟了新的方向。
现阶段，我国光伏电站发电技术在研究人员自主研发和创新的努力下在全世界达到了领跑阶段。
今年在国家能源集团和碧桂园集团的通力合作下，第一个光电建筑(BIPV)应运而生。
国内第一座光电建筑-铜铟镓硒(CIGS)的成功建设解决了地面电站占地、存储能量设备花费高的问题。
光电建筑将光伏发电技术与建筑工程的完美结合，实现了将光能高效利用的目标。
2太阳能光伏发电的原理分析太阳能光伏发电技术作为可再生技术的一种，具有非常大的潜力，太阳能光伏发电是在太阳能电池中储存太阳能辐射光能后，产生电能。
太阳能光伏发电并网电站设计与研究
１ 太 阳能 光 伏 发 电 系统 运行 方 式
运行方式基本可分为二类 ，即独立运行和并网运行 。
ｌ 独立 运 行 ＋ ｌ
独立运行 的光伏发电系统是靠光电转换来发电 ， 需
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50MWp并网光伏电站发电系统的设计研究
逆变器参数 额定输出功率 / kW
1 路 MPPT/ 串 防护等级 冷却方式 系统组成 特点
收稿日期：2017-07-26 基金项目：国家自然科学基金项目：基于云南民族道地药材的模式识别相关技术研究 (61365007) 通信作者：徐武 (1974—)，男，教授、硕导，主要从事虚拟现实技术、电力系统分析方面的研究。xuwu_111@
54 SOLAR ENERGY 03/2018
关键词： 光伏组件；并网光伏电站；电气系统
0 引言 随着全球经济的迅速发展，世界上各个国家
对电力的需求量也在逐年增加，太阳能、风能、 地热能等清洁、绿色能源受到了全世界广泛的认 可与关注 [1]。在各种新能源快速发展的情况下， 光伏发电拥有巨大的国际市场和广阔的发展前景。 目前，光伏发电的核心技术已经慢慢进入成熟的 轨道，其对国家经济的迅速发展起到了至关重要 的作用，在全球能源高度紧张的情况下，这一技 术也能很大程度上满足人们对新能源的需求。
1 并网光伏发电系统的研究 1.1 光伏组件
光伏组件是并网光伏发电系统中最基本的结 构单元。单个太阳电池片很少被用做电源，通常 是将电池片串联或并联起来封装成不同功率的光 伏组件。光伏组件作为系统中的基础核心部分， 其质量好坏和成本高低在很大程度上代表了并网 光伏发电系统的基本参数指标，质量可靠、性能 稳定、封装良好的光伏组件能够在潮湿、恶劣和
损十分少，其总辐射值基本保持在一定的范围内， 年平均太阳总辐射为 6425.2 MJ/(m2•a)，可持续 输出太阳能。由此可以判定，宾川县具有非常丰 富的太阳能资源，完全具备太阳能开发所需的必 要条件。在宾川县进行并网光伏电站项目的规划 建设，将大力推动云南省并网光伏电站建设的高 速发展 [2]。
电气工程中的光伏发电系统并网影响研究
电气工程中的光伏发电系统并网影响研究一、绪论光伏发电系统作为可再生能源中的一项重要技术，具有环保、可持续等优势，正逐渐成为世界各国能源发展的热点。
然而，将光伏发电系统接入电网中，却存在一系列的影响和挑战。
本文将围绕电气工程中的光伏发电系统并网影响展开研究，尝试探讨这一领域的问题和解决方案。
二、光伏发电系统特点及其对电网的影响光伏发电系统具有分布式发电的特点，这意味着它可以广泛分布于各个地点，接入到不同规模的电网中。
然而，这种分布式特点也带来了一些问题和挑战。
1. 电网稳定性光伏发电系统的能源输入受到天气等因素的影响，会导致电能的波动性较大。
当光伏系统集中接入电网时，电网负荷的不确定性将增加，给电网的稳定性带来一定的压力。
因此，如何实现光伏发电系统与电网的协调运行成为一个重要问题。
2. 电能质量光伏发电系统本身所产生的电能对电网的电能质量也有一定的影响。
由于光伏发电系统输出的是直流电，而电网需要交流电，所以直流与交流电之间的转换过程会引入一些谐波和电压波动等问题。
如果这些问题无法得到有效控制，将会对电网的电能质量造成一定的损害。
三、光伏发电系统与电网的协调运行为了解决光伏发电系统并网引起的问题，需要进行系统设计和控制策略的研究，以达到光伏发电系统与电网的协调运行。
1. 多电源配电系统设计针对光伏发电系统与电网的波动性不一致的问题，可以考虑设计多电源的配电系统。
即通过与其他可再生能源发电系统（如风力发电系统）等结合，实现在不同天气条件下各种发电方式的补充和互补。
这样可以有效减小电网的负荷波动，提高电网的稳定性。
2. 电能质量控制为解决直流与交流电之间转换引入的问题，需要对光伏发电系统进行电能质量控制。
可以通过选择合适的逆变器技术、滤波器等设备，对光伏发电系统输出的电能进行调整和优化，使其符合电网的电能质量要求。
四、光伏发电系统并网对电网的益处尽管光伏发电系统并网存在一些问题，但其对电网的益处也不容忽视。
智能化光伏电站的研究与设计
智能化光伏电站的研究与设计随着人类对清洁能源的需求不断增加，光伏发电作为一种可再生能源，受到了广泛的关注和研究。
为了提高光伏电站的效率和运行稳定性，越来越多的研究致力于智能化光伏电站的研究与设计。
智能化光伏电站主要通过引入现代信息技术和智能化控制手段，实现电站的自动化、智能化运行管理。
一方面，智能化技术可以通过智能监控系统，实时监测光伏电站的各项运行参数，如光伏板温度、辐照度、电池电压和电流等。
这对于及时发现电站运行中的故障和异常情况，以及准确评估光伏电站的发电量和效率至关重要。
另一方面，智能化技术还可以通过自动控制系统，对电站的运行进行精细化管理，实现能源的最大化利用。
例如，在多光伏电站系统中，可以通过智能识别和优化算法，合理分配和调度光伏电站之间的电能，以达到整体发电量的最大化。
在智能化光伏电站的设计中，有几个关键问题需要解决。
首先是智能监控系统的设计。
这需要选择合适的传感器和数据采集设备，以及设计相应的监测算法。
传感器可以用于实时监测光伏板温度、辐照度和电池电压等参数，而数据采集设备可以用来将传感器采集到的数据传输到监控中心。
监测算法可以用来对传感器采集到的数据进行处理和分析，以提取有价值的信息。
其次是智能控制系统的设计。
这需要选择合适的控制器和执行器，以及设计相应的控制算法。
控制器可以用来接收监控中心发送的指令，并将其转化为对光伏电站的具体控制操作。
执行器可以用来实际执行控制操作，如调节光伏板角度和电池充放电控制等。
控制算法可以用来根据实时采集到的监测数据，调整光伏电站的运行参数，以达到最佳的发电效果。
最后是智能化光伏电站的网络通信与数据管理。
智能化光伏电站通常需要与外部的能源管理系统或智能电网进行交互，以实现光伏电站的自动控制和远程监测。
因此，需要建立稳定可靠的网络通信系统，并设计合理的数据管理策略，以确保数据的可靠传输和有效利用。
总之，智能化光伏电站的研究与设计是一个复杂而多样化的领域。
并网型屋顶分布式光伏发电设计分析
并网型屋顶分布式光伏发电设计分析摘要：伴随太阳能技术的持续发展与成熟,诞生了许多新应用系统,而并网型屋顶分布式光伏发电系统便为其一,通过对此系统的应用,能够实现光能向电能的高效转换,因而不仅能补充电力需求,而且还具有节能、清洁等优点.本文首先对并网型屋顶分布式光伏发电系统进行简要概述,就其设计思路、原则进行了简单描述,结合典型实际屋顶情况,对整个系统的具体设计过程进行了详细探讨,望能为此领域设计研究提供一些参考.关键词：分布式光伏发电;屋顶;并网型;设计当前,随着人类对地球上各种资料的持续性开发、索取,致使能源危机不断加剧,与之相伴的环境污染问题也正在变得越发严重,而光伏能源乃是一种新型且取之不尽的清洁能源类型,已经成为世界多国争相研究的重、热点.通过对光伏能源的长期性研究,光伏发电技术正在变得越发完善,且逐渐趋向成熟.现阶段,国内外每年都在新增许多大型的光伏电站,可以用“雨后春笋”来对此进行形容;在此背景下,为了能够对土地空间进行更加有效的利用,并实现能量传输损耗情况的大幅减少,分布式光伏发电已经成为整个发电领域的重心所在,比如借助建筑屋顶的可用面积,来进行光伏发电系统的安装,除了能够将自家供电问题较好的解决掉,而且还能够将多余的电长期性、不断的提供给公用电网.本文结合当前实况,就并网型屋顶分布式光伏发电系统的具体设计思路探讨如下.1.并网型屋顶分布式光伏发电系统1.1分布式光伏发电系统构成在整个系统当中,主要由如下部分组成：（1）逆变器.对于此装置而言,其有转化作用,在整个系统当中,主要负责将直流电转换为交流电.逆变器的功率一般为50KW~110KW,总容量为400KW~6MW.（2）并网柜.此装置能够对电动机转速进行调节,以此对设备的工作频率进行调节,促进能源损耗的减少,使设备平稳启动,减少设备直接启动时电流过大而对电机造成损害等.（3）光伏方阵串联与并联设计.在整个光伏系统中,所有光伏组件均有与之处于对应状态的功率与电压,因此,需要将串联或并联方式进行准确设计,保障光伏发电的整体稳定性.（4）光伏组件.因单片太阳电池有着较低的输出电压,外加没有封装的电池受环境影响,电极易出现脱落情况,所以须把一定数量的单片电池以串、并联方式联合在一起,建立成太阳电池组件,预防电池电极和互连线遭受腐蚀.除上述部分外,分布式光伏发电系统还由光伏支架、光伏电缆、交流电缆等部分构成,如果是高压并网项目,那么还包含有升压变压器、SVG无功补偿、运动通信系统及光功率预测系统等.1.2并网型屋顶分布式光伏发电系统一般来讲,并网型屋顶分布式光伏发电实际就是借助诸如住宅屋顶、商业楼屋顶、农村土木结构屋顶等楼顶,将其作为基础支撑,建设小型化并且可以秉持就近原则为用户供电的一种光伏发电系统.需要强调的是,其乃是整个光伏发电中的一种较新型的应用方式,具有多种优点,如环保、形式简单、经济及没有噪声、污染,此外,还不需要消耗化石燃料、没有机械转动、系统假设比较简便;还需强调的是,此技术所用的屋顶组件,还具有遮阳作用,对用电质量不会造成影响,且还能够较好的将光伏发电远距离传输过程中所存在的电能损耗问题较好的解决掉.针对并网型屋顶分布式光伏发电系统来讲,其主要由智能控制模块、组件支架、电池组件及逆变器等构成,其有着较简单的发电原理,将屋顶作为基础来进行组件装设,系统所配套的光伏组件方阵于光照作用下,通过光生伏特效应,把光辐射源源不断的向电能进行转变,从中产生直流电,然后借助光伏专用线,把它向逆变器进行输送,且把直流电相交流电进行转化,且并入到配电网中.2.系统设计的基本思路以及原则分析2.1设计思路对于并网型屋顶分布式光伏发电而言,在对其进行设计时,具体思路为：（1）对建筑屋顶进行详细、全面勘察,从中对合理、恰当的组件安装位置进行选择（需要将屋顶结构、阴影遮挡、组件安装方式等考虑在内）,对可利用的屋顶面积进行测量.（2）对建筑屋顶的准确地理坐标进行测量,并且还需要对当地光资源以及组件的最佳安装倾角进行深入分析,从中将组件安装的准确间距计算出来;（3）基于屋顶可利用面积,进行组件布置方面的设计,然后对屋顶能够铺设的光伏组件总容量进行测算;（4）结合各种因素（比如经济效益、业主资金情况以及建筑自用电负荷功率等）,对屋顶的铺设容量进行最终明确（≤屋顶有效面积能够铺设的最大光伏组件容量）.（5）逆变器的具体选型,以及光伏方阵的串或者并联设计;（6）设计电气主接线.2.2设计原则（1）并始终秉持节约性、经济性、合理性、规范性与安全性;（2）需对当地的地震烈度、地理位置、气候、屋面坡度等因素有一全面且深入的了解;（3）需要将怎样促进发电效率的提高、切实保障人身安全以及提供良好的内外部环境等考虑在内.3.系统设计的相关要求及既往经验3.1设计要求在设计并网式屋顶分布式光伏发电时,通常需要满足如下要求：（1）在对建筑屋顶进行实际选定时,需要选那些承载组件能力较好的屋顶;（2）针对阴影遮挡、组件倾角、光资源以及组件间距等内容,需要进行详细且严格的分析计算,不可随意确定或设定;（3）对当地气候进行分析计算,将支架以及安装所具有的可靠性、安全性考虑在内;（4）在对电气设备、线缆进行选型、配置时,需要做到合理、安全;（5）应确保光伏发电系统整体运行的持久性、合理性与安全性.3.2设计经验（1）一般来讲,在承载满足要求的前题下;对于水泥屋顶而言,大多需要考虑最佳倾角安装;而针对坡面屋顶、彩钢瓦屋顶来讲,通常需要考虑沿着向阳屋顶面进行铺设;（2）针对光资源来讲,需进行多软件、多数据库的计算与分析,并且还需要与项目周围的实际光伏电站运行数据相结合,进行综合考虑与研究;（3）需要指出的是,虽然屋顶存在阴影遮挡情况,但并不证明其便不可被利用,需要对遮挡的原因、时间段等进行深入分析,将有着相同遮挡规律的组件连接到组串逆变器当中的一组MPPT当中,实现短板效能的最大程度减少.（4）对于总容量的确定还需要考虑用户的负荷特性及自用比例,在经济合理的情况下确定.4.实例设计4.1场址概述以某商业楼顶为例,进行并网型屋顶分布式光伏发电的总体设计.（1）进行现场勘查及收资.对现场工况进行详细勘查,高楼的高度为23m,面积约为7000平米,楼顶比较的平坦、空旷,并且周围没有其它高层建筑,即没有遮挡,有着不错的采光,基于光资源层面初步判定其适合进行分布式光伏项目建设;借助仪器进行现场打点,将卫星坐标予以明确,即东经Y度,北纬X度;对此楼顶能够铺设的光伏容量进行初步计算约500kW;因此,依据500kW容量对楼体电气的实际接入情况进行初步勘察,得知有着较好的接入情况,选用0.4kV低压直接与用户电力系统受电母线相连接;对大楼的建筑结构、电气图纸、电缆通道情况进行收集,为后续分析提供便利.（2）根据打点的卫星坐标值,在卫星图上将此楼顶找出.4.2光伏电池组件太阳能电池根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为：晶硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池等.目前常见的晶体硅太阳能电池有单晶、多晶、Perc高效单晶组件、半片组件、双玻组件（常与多晶、单晶、PERC、半片结合）;通过开展广泛的市场调查,国内一些主流厂家所生产的单晶硅光伏组件在屋顶分布式光伏发电系统中的应用,在具体规格上,大多在450~540Wp这一区间内.将各种因素综合考虑在内,比如市场占有率、技术成熟度、组件效率、采购订货时的可选择性以及施工便捷性等,本工程在选定535Wp 单晶硅组件.4.3组件的最佳倾斜角、间距（1）最佳倾角.根据项目所在地的经纬度,借助卫星气象数据资料,然后利用PVsyst等软件进行计算,得出如果组件依据推荐的25°倾角来进行铺设,此时,年辐照量是1453.5kWh/m2/a.因此,该场地有着十分丰富的太阳能资源,可以为项目点光伏发电提供持久且充足的光照资源,从中能够获得较好的经济、环境与社会效益.（2）组件间距对发电量的多少起决定作用,在实际安装时,若间距不合理,前一组的组件对后一组组件进行遮挡,那后一排发电量将严重受到影响，此外,还需要对太阳能电池方阵与建筑物之间的距离也计算出来.通常明确的基本原则为：冬至当天早上9点到下午的3点之间,太阳能电池方阵不可被遮挡.光伏方阵间距或者是方阵底边与可能遮挡物之间的垂直距离需>D,公式为cosβ×H/tan[arcsin （sinφsinδ+cosφcosδcosω） ]=D,在此公式当中,D所代表的是阵列与遮挡物之间的间距;H所代表的是可能被遮挡组件底边与遮挡物之间的高度差;δ所表示的是赤纬角;φ表示的是当地纬度,ω代表的是时角;β代表的是太阳方位角.因此,根据组件铺设最佳倾角（推荐25°）与组件尺寸（2256*1133*35）,借助CAD软件进行制图,且借助上述公式进行计算,得出光伏方阵间距最佳值为2.192m.4.4布置设计楼顶太阳能组件在将诸如楼顶其他建筑物阴影遮挡、组件间阴影遮挡、组件规格、组件合理间距以及组件铺设倾角等问题充分考虑在内后,采用CAD软件进行设计,且通过进行详细统计,得出需要铺设936块单晶硅太阳能组件（535Wp）,配置110KW逆变器4台,共计52个组串,每个组串18块组件;4.5电气接线设计依据电气接入情况、组件串并联设计、光伏组件选型以及所选场址条件等情况,核心设备选择110kW组串逆变器以及535Wp组件,总光伏容量是500.76kW,光伏设备安装在大楼楼顶,并网柜设备安装在用户配电室.此外,依据并网技术的基本原则,本设计选择用户侧400V低压并网,并网接入点数为1个.通过进行详细的电气计算,且利用CAD 软件进行制图,将电气主接线和逆变器以及组件接线予以完成.5.结语综上,伴随全球能源紧张以及环境污染问题的日益加重,光伏能源作为一种清洁能源,越发成为世界各国争相开发的重点.通过持续研发,光伏技术已趋向成熟,且强有力推动着光伏能源的快速发展.当前,屋顶分布式光伏发电已经成为我国的重要发展方向,其具有就近并网及就近发电等优点,因而能够省去许多环节,提高运作效率,减少投入,具有广阔的未来前景.参考文献：[1]薛峰, 陈金波. 分布式屋顶光伏发电及并网系统研究[J]. 科学与信息化, 2019(14):116-116.[2]房丽硕, 吕建, 霍雨霞. 屋顶分布式光伏并网发电系统的运行特性研究[J]. 天津城建大学学报, 2019(4):284-289.[3]徐晨璐, 熊泽豪, 周游. 大型分布式光伏并网发电系统的设计[J]. 产业与科技论坛, 2019, 18(10):76-77.。
光伏发电项目接入系统的分析与研究
光伏发电项目接入系统的分析与研究摘要：光伏发电作为可再生能源是我国实现可持续发展的重要途径，也是能源战略转型的重要组成部分，对推动当地经济发展，实现减碳绿色转型起着重要作用。
本文就光伏发电项目的接入系统设计进行了分析研究，并针对平山50MW光伏项目的接入系统方案进行了对比解析。
关键词：接入系统分析与研究方案对比解析引言：光伏发电项目的接入系统设计是通过对当地电网的建设和规划情况进行分析，在保障电网系统稳定性情况下，满足对项目调度、通信、保护配置等各方面的要求，提出并网接入的可行性方案。
接入系统设计通过电网公司审查是光伏发电项目能够走向开工建设的重要环节，起着极其重要的作用。
正文：接入系统设计内容主要包括当地电网建设情况、电网的负荷、消纳、潮流和稳定性分析；涉网设备的电气数据计算和设计；对电站在通信、调度自动化、保护配置等方面的要求；然后提出可实现的接入方案并经过对比提出推荐意见。
一、50MW光伏发电项目发电系统组成和主接线方案项目根据当地的光照资源情况，在充分考虑度电成本的前提下，容配比按1.22设计，直流侧共布置61MWp单晶硅双面双玻540wp光伏发电组件，共分成13个光伏发电单元。
每个光伏发电单元由光伏方阵、196kW组串式逆变器、0.8/35kV 箱变组成。
采用分散逆变，集中并网的方式，将光伏方阵发出的直流电经逆变后升压至 35kV，汇入三条光伏集电线路接入升压站35kV母线，后经过主变升压至110kV后接入电网。
二、接入容量和接入电压设计（一）接入容量和调峰要求本项目按照政府批复50MW容量接入系统，新能源项目并网接入容量，对比电网系统总负荷比例越高，系统备用容量要求越高。
根据光伏项目运行特性和调峰要求，并网容量一般按系统总负荷30%以下考虑。
按照河北南网的典型负荷曲线，光伏接入系统后，光伏出力增减趋势与系统负荷基本相同，光伏呈现出正调峰特性。
随着光伏容量的增大，当其峰谷差大于系统负荷峰谷差时，光伏将呈现出过调峰特性，系统等效负荷曲线峰谷将倒置。
《2024年单相光伏发电并网系统的研究与设计》范文
《单相光伏发电并网系统的研究与设计》篇一一、引言随着社会对可再生能源的日益重视和科技的不断进步，单相光伏发电并网系统逐渐成为绿色能源领域的研究热点。
单相光伏发电并网系统不仅能够有效利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖，还能为电网提供稳定的电力支持，具有显著的经济效益和社会效益。
本文旨在研究单相光伏发电并网系统的设计原理、关键技术及其应用，为光伏发电技术的发展和应用提供理论支持和实践指导。
二、单相光伏发电并网系统概述单相光伏发电并网系统主要由光伏电池板、直流汇流箱、逆变器、滤波器、变压器等组成。
其中，光伏电池板是太阳能转换为直流电的核心部件，直流汇流箱则用于集中和保护光伏电池板输出的电流。
逆变器将直流电转换为交流电，并通过滤波器和变压器与电网相连，实现并网发电。
三、系统工作原理与关键技术（一）工作原理单相光伏发电并网系统的工作原理主要包括光伏电池板的电能转换、直流电的汇集与处理、交流电的输出与控制等环节。
在光照条件下，光伏电池板将太阳能转换为直流电，经过直流汇流箱的集中和保护后，送入逆变器进行转换。
逆变器将直流电转换为符合电网要求的交流电，并通过滤波器和变压器与电网相连，实现并网发电。
（二）关键技术1. 最大功率点跟踪技术：通过实时监测光伏电池板的输出功率，自动调整工作点，使系统始终运行在最大功率点附近，提高发电效率。
2. 逆变器控制技术：通过精确控制逆变器的开关过程，使输出的交流电符合电网要求，实现高效、稳定的并网发电。
3. 滤波器设计技术：合理设计滤波器的参数和结构，减小谐波对电网的影响，保证并网电能质量。
4. 防孤岛保护技术：在电网故障或失电时，迅速检测并采取措施，防止孤岛效应的发生，保障系统安全。
四、系统设计与优化（一）系统设计单相光伏发电并网系统的设计需根据实际需求和安装环境进行。
首先需确定光伏电池板的数量和规格，根据负载需求和光照条件进行合理布局。
其次需选择合适的逆变器、滤波器和变压器等设备，确保系统能够高效、稳定地运行。
太阳能光伏系统的设计与建造研究
太阳能光伏系统的设计与建造研究太阳能光伏系统是一种利用光能源将太阳辐射能转化为电能的设备，具有清洁、可再生、无污染等优点，在当今环境保护和可持续发展的理念下得到了广泛应用。
随着技术的不断进步和成本的降低，太阳能光伏系统的应用范围也越来越广泛，应用领域包括家庭光伏发电系统、商业光伏发电系统、农村光伏扶贫等。
本文通过对太阳能光伏系统的设计与建造进行研究，旨在探讨如何最大限度地发挥太阳能光伏系统的效益，提高能源利用效率，推动清洁能源发展。
首先，太阳能光伏系统的设计是实现系统高效运转的关键。
设计阶段应充分考虑光照条件、安装位置、倾角、方位角等因素，合理设计组件布局和系统连接方式，确保太阳能电池板能够充分吸收阳光能量。
此外，还应结合电网连接方式和储能系统设计，实现系统与电网的无缝衔接，提高系统的整体效益。
在设计过程中，对光伏组件的选择也至关重要。
光伏组件的性能直接影响系统的发电效率和稳定性。
目前市场上存在多种类型的光伏组件，如单晶硅、多晶硅、薄膜组件等，每种组件的特点和适用场景不同。
设计师应根据具体情况选择合适的光伏组件，确保系统的长期稳定运行。
除了设计外，太阳能光伏系统的建造也是关键环节。
建造过程中应注意施工质量和安全保障，确保系统的稳定性和耐久性。
同时，应严格按照设计方案进行施工，防止人为因素对系统性能造成影响。
建造时应严格按照相关规范进行操作，确保系统符合安全和环保要求。
在系统建造完成后，还需进行系统调试和监测。
通过对系统进行实时监测和数据分析，可以及时发现系统运行中存在的问题，调整和优化系统参数，提高系统的发电效率和整体性能。
同时，还应建立健全的维护保养体系，定期对系统进行检查和维护，延长系统的使用寿命。
最后，对太阳能光伏系统的设计与建造进行研究，旨在为清洁能源的推广和应用提供参考。
随着社会经济的发展和人们环保意识的提高，太阳能光伏系统作为一种清洁能源技术将得到更广泛的应用。
通过不断研究和优化系统设计与建造，可以进一步提高系统的效益和稳定性，推动清洁能源产业的健康发展。
单相两级式光伏并网发电系统的研究与设计
［ 稿 日期］２ １ — １ — １ 收 ００ １ ５ ［ 者 简 介 ］张 珍 （９ ７ ）女 ， 西 平 南人 ， 中科 技 大 学 硕 士 研 究 生 ， 作 １８ 一 ， 广 华 主要 研 究 方 向 为 电力 电子 技 术 及 电机 控 制
第２ ６卷 第 １期
张 珍 等 单 相 两 级 式 光 伏 并 网发 电 系统 的 研 究 与设 计
２ １
环节 与 电网之 间加 入 工频 变压 器 （ 图 ） 这 种 方 式 既 ，
少 是 ２ ０Ｖ， ２ 为满 足 逆 变器 输 入 电压 的需 要 ， 级 设 前
可 以与 电网 隔 离 ， 可 以将 逆 变 器 输 出 波 形 中 的直 又 流分 量滤 去 ， 而减 少 对 电 网的 污 染 ， 采 用低 开关 从 可 频率 ， 效率 高． 点 是 低 频 输 出 变 压 器 体 积 较 大 ， 缺 输 出功率 受 限 于输 出 变 压 器． 一 种 是 串 并 联 足 够 多 另 的光伏 阵列 以提 供 直流 侧 电压 （ ３ ， 图 ） 这种 方 式逆 变
［ 摘
要 ］设 计 了一 套 基 于 英 飞 凌 Ｘ １ ４单 片 机 的 单 相 两 级 式 ５ ０ 光 伏 并 网发 电 系 统 ． 析 了系 统 的 结 构 和 控 制 Ｅ６ ０Ｗ 分
原 理 ， 行 了 孤 岛 保 护 的软 件 设 计． 验 结 果 表 明 ， 输 出稳 定 的 ２ ０Ｖ 交 流 电压 ， 现 了光 伏 系 统 电 流 型 并 网． 进 实 可 ２ 实 通
第 ２ 卷 第 １期 ６
Ｖ０．２ ＮＯ １ １ ６ ．
湖 北 工 业 大 学 学
太阳能光伏电站规划及优化设计研究
太阳能光伏电站规划及优化设计研究随着科技的不断进步和环保意识的日益增强，太阳能光伏电站的需求逐渐增多。
在太阳能光伏电站的规划及优化设计研究上，需要考虑电站的位置、型号、系统组成、监测等多方面因素。
一、电站位置电站位置的选择非常重要，它的位置会决定日照时间和能够接收的太阳能的强度。
电站最好建在南面阳光较为充足的地方，可以提高电站利用率。
同时电站附近的用电需求也是考虑建设太阳能电站的一个因素。
二、电站型号太阳能光伏电站有单晶、多晶、非晶硅太阳能电池板等多种型号。
选择电站的类型时，需要根据其高效转换太阳能电能的能力以及所在地实际的太阳能资源情况进行综合考虑。
三、系统组成太阳能光伏电站由太阳能电池板、逆变器、蓄电池、电缆和支架等组成。
其中太阳能电池板是电站最重要的部件，它的性能直接影响电站的发电量。
蓄电池可以将白天发出的电存储起来，到晚上用于供电。
选择高效的逆变器可以保证将太阳能转化为电能最大限度地利用。
四、监测系统对于太阳能光伏电站而言，监测系统非常重要。
实时监测系统可以对电站的运行状态进行监测，对于电站的维护保养非常重要。
同时，监测系统还可以提供电站的发电量、能效、发电功率等指标数据，对于电站的管理和控制有很大的帮助。
五、优化设计在电站优化设计阶段，需要尽可能地减少电站间距，提高太阳能电池板的排列密度，增加电站发电总量。
采用智能控制和优化算法可以以最小的成本获取最大的收益。
此外，需要考虑电站的建设成本和后期运行维护成本，制定合理的方案来实现电站的规划。
结论太阳能光伏电站规划及优化设计研究涉及多方面因素的考虑，需要采用合理的方案和措施进行设计，才能使电站性能最大化并满足使用需求。
在未来，太阳能光伏电站将成为普遍的能源供给形式，我们应该更加重视它的规划和设计。
太阳能光伏技术研究与创新
太阳能光伏技术研究与创新太阳能光伏技术是一种利用太阳光能直接转换成电能的技术，是可再生能源的重要组成部分。
随着能源需求的增加和环境保护的重要性逐渐提升，太阳能光伏技术的研究与创新成为当今科技领域的热点话题。
本文将从太阳能光伏技术的原理、现状和未来发展方向三个方面来阐述其研究与创新。
太阳能光伏技术的原理是将太阳光能转换成直流电能。
这主要通过光伏效应来实现。
当太阳光照射到光伏电池表面时，光子会被电池中的半导体材料吸收，将其能量转化为电子的激发能。
这些激发的电子会在电场的作用下产生电流，从而转换成可供使用的电能。
太阳能光伏技术的基本原理和运作机制是实现清洁能源转换的重要基础。
在太阳能光伏技术的现状方面，目前全球太阳能光伏市场正迅速发展。
太阳能光伏电池的效率不断提高，成本不断降低。
许多国家和地区也在积极推动太阳能光伏技术的应用。
例如，丹麦、德国、中国等国家在太阳能光伏领域取得了显著的进展。
太阳能光伏发电已经成为可再生能源中最重要的一种形式之一，并在一些地区已经达到了商业化应用水平。
然而，太阳能光伏技术仍面临一些挑战，如效率提高、成本降低和可持续发展等问题。
为了推动太阳能光伏技术的进一步发展，各国正在积极进行研究与创新。
在技术研究方面，科学家们致力于提高太阳能光伏电池的效率。
通过改进材料的选择、结构的设计和工艺的改进，可以提高光伏电池的光电转换效率。
例如，多晶硅光伏电池、薄膜太阳能电池和有机太阳能电池等新型电池技术的不断研究和创新，为提高太阳能光伏电池的效率提供了新的方向。
在创新方面，科学家们正在开展各种应用太阳能光伏技术的研究。
太阳能光伏技术已经广泛应用于家庭光伏电站、商业光伏电站和分布式光伏发电等领域。
此外，太阳能光伏技术还可以与其他技术结合，如储能技术、智能电网技术等，实现更高效、更可靠的能源系统。
例如，将太阳能光伏电池与锂电池储能系统相结合，可以实现白天发电、晚上用电的平衡，解决太阳能光伏发电的不稳定性问题。
50MW光伏电站方案研究及设计--毕业设计（论文）
50MW光伏电站⽅案研究及设计--毕业设计（论⽂）青海海东市50MW并⽹光伏电站⽅案研究及设计摘要随着常规能源越来越少，以及其燃烧造成的环境恶化，使⼈们不得不考虑使⽤新型能源来代替常规能源。
太阳光伏发电以其环保，节能，低碳的特性成为世界各国竞相发展的产业。
本设计报告通过对青海省海东市地形地貌，⽓候环境和政策条件进⾏综合分析，包括当地太阳辐照量、全年平均⽇照时数等内容。
并根据以上数据选择海东市乐都区寿乐镇西南⽅位的弃耕地作为建站地址，并对此地址进⾏了可⾏性分析,电站占地⾯积约为1654亩。
然后选择适合当地条件的光伏发电设备，对太阳能电池组件和逆变器的电压和电流进⾏匹配，再通过计算结果得到合适的太阳能电池组件串并联数量为18个组件串联，16个串联组件再并联。
通过对太阳电池组件数量，逆变器数量，⼟地价格等进⾏估算，得出本光伏电站建造成本约为15.19亿元。
最后估算未来25年内本光伏电站发电量，结合当地的电价和政府补贴政策，算出成本回收年限约为8~9年。
关键词：环境保护；太阳能；光伏电站；太阳电池组件；Research and design of 50MW grid connected photovoltaic power station in Haidong City of Qinghai Province ABSTRACTWith the reduction of conventional energy, and environmental degradation caused by burning, people have to consider the use of new energy sources to replace conventional energy. Solar photovoltaic with that environmental protection, energy saving, low carbon characteristics become the world's development of the industry.Based on the comprehensive analysis of the topography, climate, environment and policy conditions in Qinghai Province, this design report includes the local solar radiation, the annual average sunshine hours and so on. And according to the above data, we choose the abandoned farmland in the southwest of Ledu District, the city of, as the site address, and the feasibility of this address is analyzed. Choose to suit local conditions of photovoltaic power generation equipment, to match to the solar cell module and inverter of voltage and current, by calculating the appropriate solar cell module parallel number 18 components series strings, 16 series components connected in parallel. Finally, we estimate the next 25 years the photovoltaic power generation capacity, combined with the price of local and government subsidy policy, calculated the cost recovery period of about 8 ~ 9 years.KEY WORDS: solar energy ；solar module；the low carbon；environmental protection⽬录第1章绪论 (5)1.1 光伏发电发展历史 (7)1.2 光伏发电原理 (7)1.3 光伏发电国内外发展情况 (8)第2章项⽬选址 (10)2.1 项⽬选址原则 (10)2.2 项⽬选址地点概况 (11)2.3 项⽬选址地点可⾏性研究 (12)第3章太阳能资源分析 (14)3.1 我国太阳能资源的分布情况 (14)3.2 选址地⽓候资料统计 (15)第4章光伏发电系统简介及设备选型 (19)4.1 光伏发电系统 (19)4.1.1并⽹光伏发电系统原理 (19)4.1.2并⽹光伏发电系统组成 (19)4.2 光伏发电系统设备选型 (20)4.2.1太阳能电池组件选型 (20)4.2.2逆变器选型 (20)4.2.3汇流箱选型 (21)4.2.4直流配电柜选型 (21)4.2.5交流配电柜选型 (21)4.2.6其他设备选型 (21)第5章光伏阵列排布及计算 (25)5.1 太阳能电池阵列排布 (25)5.2电池组件串联的串联电压匹配计算 (28)5.3电池组件并联的并联电流匹配计算 (31)5.4光伏发电系统设备数量计算 (32)第6章光伏电站效益分析 (33)6.1 项⽬投资预算 (33)6.2 经济效益分析 (34)6.3 环境效益分析 (34)6.4 社会效益分析 (35)结论 (36)谢辞 (37)参考⽂献 (38)附录 (39)外⽂资料翻译 (40)第1章绪论1.1 光伏发电的发展历史光伏发电这个词汇发展到今⽇，⼤家已经⽿熟能详。
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ｂ． 方阵的支架和基础设计牢固 ， 能经受武汉地区
最大风力的考验。
ｃ． 考虑到季节和日夜温差变化， 在电池组件安装时，
要精心安装调整， 不让玻璃受过大的应力 （ 例如安装时
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ
Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａ ｓｔｕｄｙ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
能源危机与环境污染是构建和谐社会和可持续 发展所面临的重大挑战。开发新能源和将可再生能源 作为我国未来能源的重要组成部分已十分迫切。太阳 能是一种清洁的、取之不尽的可再生能源 ， 利用太阳 能发电是开拓新能源和保护环境的有效途径。而太阳 能光伏发电是新能源和可再生能源中最具有发展前途 的方式之一 ， 对环境不会造成任何污染。太阳能光伏 发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应” ， 将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
ｅ． 为防止人身误接触太阳能电池板方阵产生的高
电压大电流 ， 整个太阳能电池板方阵进行可靠的接地。
ｆ． 太阳能电池板设在屋顶 ， 应做防雷措施 ， 设计
选用避雷针作为防直击雷装置。
３ 逆变器
设计 采 用 ３ 台 高 效 逆 变 器 ＳＭＣ６０００， 每 台 逆 变 器 具有光伏最大功率跟踪功能 ， 可以实现太阳能电池板 与逆变器的最大可能的匹配 ， 提高综合发电量。采用 多台逆变器结构 ， 使系统具有冗余特 性 ， 可靠性高。 各逆变器的输出直接在交流侧并接 ， 并可通过统一交 流 ２２０Ｖ电缆与电网并接。 内置电脑控制系统记录运行数据功能 ， 采用计算 机及专业软件 ， 通过数据采集控制器对 太阳能电池板运行数据及逆变器参数等 进行监控。系统实现全自动运行 ， 无需 人员操作 ， 可靠性高 ， 维护方便。 采用了两种“孤岛效应”检测方法 ， 包括被动式和主动式两种。被动式检测 方法指实时检测电网电压的幅值、频率 和相位 ， 当电网失电时 ， 会在电网电压 的幅值、频率和相位参数上 ， 产生跳变 信号 ， 通过检测跳变信号来判断电网是 否失电。主动式检测方法指对电网参数 产生小干扰信号 ， 通过检测反馈信号来判 断电网是否失电。其中一种方法就是通 过测量逆变器输出的谐波电流在并网点 所产生的谐波电压值 ， 通过计算电网阻 抗来进行判断 ， 当电网失电时 ， 会在电 网阻抗参数上发生较大变化 ， 从而判断 是否出现了电网失电情况。 此外 ， 在并网逆变器检测到电网失 电后 ， 会立即停止工作 ， 当电网恢复供 电时 ， 并网逆变器并不会立即投入运行 ， 而是需要持续检测电网信号在一段时间 （ 如９０ｓ） 内完全正常 ， 才重新投入运行。 需要指出的是 ， 任何一种 “孤岛效 应”的检测的方法均具有其局限性 ， 要 同时从电站管理上来杜绝检修人员伤亡
太阳能光伏发电并网电站设计与研究
黄 磊 （ 华中科技大学建筑设计研究院 ， 武汉市
４３００７４）
Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｇｒ ｉｄ－ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｓｏｌａｒ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ
Ｈｕａｎｇ Ｌｅｉ （Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７４， Ｃｈｉｎａ）
图１ 独立运行的光伏发电系统框图 Ｆｉｇ．１ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｇｒｉｄ－ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ
太阳能光伏发电并网电站设计与研究 （ 黄磊 ）
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!"ＬＤＩＮＧ
ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｉｄ － ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏ － ｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｇｒｉｄ － ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏ － ｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ． Ｔｈｅ ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｈａｓ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｏｆ １８ ３６０Ｗ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ １０８ ｐｉｅｃｅｓ １７０ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ ｍａｄｅ ｂｙ ＭＳＫ Ｉｎｃ． ｉｎ Ｊａｐａｎ． Ｔｈｅ ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌｓ ａｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ９ ｇｒｏｕｐｓ ａｎｄ ａ ＳＭＣ６０００ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ ｅａｃｈ ３ ｇｒｏｕｐｓ． Ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ａｒｒａｙ ｉｓ ３５ ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ， ｓｕｃｈ ａｓ， ｗｉｎｄ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｔｃ．， ａｒｅ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ． Ｔｈｅ ＳＢＣＰ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｆｅｒ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ “ｉｓｌａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ” ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｆｏｒ ｏｎｅ ｄａｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｌｉｓｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌｓ Ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｉｓｌａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ
摘
要
以华中科技大学太阳能光伏发电并网
示范电站为例 ， 从设计、应用等角度对太阳能光伏发 电并网电站进行了浅析。该电站太阳能电池板总功率
１８ ３６０Ｗ， 选用日本ＭＳＫ公司的 １７０型单晶硅太阳能电 池板 １０８ 块 ， 分 ９ 组 ， 每 ３ 组接一个 ＳＭＣ６０００ 型逆变器。
太阳能电池方阵的倾角为 ３５° ， 在设 计 中 应 考 虑 风 力 和 温 差 等 影 响 因 素 。选 用 ＳＢＣＰ 控 制 器 进 行 系 统 检 测 和数据传输。介绍两种“孤岛效应”的检测方法。最 后列出了该电站某天的发电数据。 关键词 器 孤岛效应 太阳能光伏发电 太阳能电池板 逆变
ＥＬＥＣＴＲＩＣＩＴＹ
１．２ 并网运行
在有公共电网的地区 ， 光伏发电一般与电网连接 ， 即并网运行方式。本电站项目即采用此种方式。光伏并 网发电系统是将许多独立的太阳能发电系统的电力通过 并网逆变装置并入常规电网， 把常规电网作为光伏发电 系统的载体 ， 与常规电网实现高品质电能的双向传输 ， 其系统结构如图２所示。在本系统中， 逆变器起关键作用， 它具有同电网连接功能， 即①具有高性能滤波电路， 使 逆变器交流输出的电能质量很高， 不会对电网质量造成 污染， 满足国家电网电能质量要求； ②在输出功率≥５０％ 额定功率 ， 电网波动 ＜５％ 情况下 ， 逆变器的交流输出 电流总谐波分量 ＜５％ ， 各次谐波分量 ＜３％ ； ③ 在运行 过程中需要实时采集交流电网的电压信号， 通过闭环控 制使得逆变器的交流输出电流与电网电压的相位保持一 致， 功率因数能保持在１．０附近， 具备反弧岛保护措施。
２００５ 年 ６￣８ 月 ， 我校经过多次技术研讨 ， 决定在
华中科技大学校内兴建太阳能光伏发电并网示范电站 项目 ， 并将此项目设在校内景观地带—— —华中科技大 学国际学术交流中心喷泉广场。
１ 太阳能光伏发电系统运行方式
运行方式基本可分为二类， 即独立运行和并网运行。
１．１ 独立运行
独立运行的光伏发电系统是靠光电转换来发电， 需 要有蓄电池做储能装置 ， 其系统结构如图１所示。它主 要由太阳能电池阵列、蓄电池组、充电控制器和逆变控 制器等组成 ， 适用于无电网的边远地区及人口分散地 区。由于必须配置蓄电池储能装置， 所以整个系统造价 较高。
因太阳能电池方阵的发电量与其接收的太阳辐射 能成正比 ， 所以方阵的安装方位和太阳电池阵列的倾 角非常重要 ， 将太阳能电池板放在华中科技大学一号 楼屋顶 ， 能直面太阳 ， 不受建筑物的阴影遮挡。本设 计的方位为正南方设计。根据计算和武汉的纬度 ， 以 及考虑增大冬季发电量的需求 ， 太阳能电池板倾角增 大了一些 ， 设计倾角为３５° ， 采用钢架支撑 ， 底部采用 通长的１００ｍｍ× １２．５ｍｍ镀锌槽钢固定 ， 详图３。
Ｆｅｂ．２００７ Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．２
紧固螺钉， 要加橡胶垫且松紧适度等） ， 避免玻璃的损坏。 ｄ． 为便于分路控制 ， 太阳电池方阵分为多个支路 接入直流控制部分 ， 同时各个支路分别接有断路器。
事故的发生 ， 当停电对设备和线路进行检修时 ， 必须 先断开并网逆变器。同时 ， 逆变器均带有隔离变压器 ， 使得逆变器的直流输入和交流输出之间电气隔离开来。 直流侧的光伏组件阵列为“浮地” ， 正负极与地之间都 没有电气连接 ， 且逆变器在运行过程中 ， 随时检测直 流正负极的对地阻抗 ， 从而保证了逆变器直流侧的短 路故障不会影响到电网。 在 系 统 数 据 通 讯 系 统 中 ， 使 用 了 ＳＭＡ 的 Ｓｕｎｎｙ
图２
并网运行的光伏发电系统框图
Ｆｉｇ．２ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｇｒｉｄ－ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ
２ 太阳能电池板
２．１ 性能参数
太阳能电池板是直接将太阳能转换为电能的关键 部 位 ， 本 项 目 的 太 阳 能 电 池 板 由 日 本 ＭＳＫ 公 司 捐 赠 。 国际国内已能商品化生产的太阳能电池板分别 为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池板 ， 其发电效 率分别为１２％￣１３％、１０％￣１２％、４％￣６％， 单晶硅发电 效 率 最 高 ， 价 格 也 最 贵 ， 达 到 ４５ 元 ／Ｗ， 占 地 面 积 最 省。目前国内多选用多晶硅太阳能电池板。日本 ＭＳＫ 公司提供目前国际上领先的 １７０ 型单晶硅太阳能 电池 板 ， 共计 １１２块 ， 其性能参数指标详表 １。