太阳能光伏课程设计

5.18
4.24
0.36
11
6月
5.04
3.84
0.32
10
7月
4.42
3.47
0.29
9
8月
4.20
3.70
0.31
10
9月
3.74
4.03
0.34
10
10月
2.95
4.03
0.34
11
11月
1.82
2.97
0.25
8
12月
1.56
2.98
0.25
8
年
3.54
3.90
0.33
120
2.2地理情况
沈阳位于中国东北地区南部，辽宁省中部，以平原为主，山地、丘陵集中在东南部，辽河、浑河、秀水河等途经境内。属于温带季风气候，年平均气温6.2～9.7℃，全年降水量600～800毫米，1951年至2010年市区年平均降水量716.2mm，全年无霜期155～180天。受季风影响，降水集中在夏季，温差较大，四季分明。冬寒时间较长，近六个月，降雪较少，最大降雪为2007年3月4日47.0毫米的特大暴雪；夏季时间较短，多雨，1973年8月21日曾下过215.5毫米的大暴雨。春秋两季气温变化迅速，持续时间短：春季多风，秋季晴朗。
第2章 辽宁省沈阳市气象资料及地理情况
2.1气象资料
地点：沈阳市东陵区（经度： 纬度： ）
辽宁省沈阳市东陵区光照资料
日期
水平面总辐射量
水平面辐射量
系统输出能量
系统输出能量
1月
1.97
3.70
0.31
10
2月
2.81
4.29
0.36
10
3月
4.03
5.01
0.42
13
4月
4.70
4.54
0.38
12
5月
太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。
分布式太阳能发电系统是一个实现改变能源结构的系统。其巧妙地利用屋顶等空闲的地方进行太阳能电池的发电，并将所产生的电能通过逆变器传输到电网中。从而实现高效的利用空间来进行太阳能发电，进而推动能源结构的转型。本次我们将为某供暖公司的屋顶进行光伏并网系统的设计。
根据电池板的尺寸1.64×0.992可以算出直角三角区的可以安放的尺寸
(横向）
（横向最多可以安放3块）
（纵向3列）
有两块直角三角形区，同理可得出可安放电池板数。
总共：6+3+1=10×2=20 (块）
S3和S4涉及到间距（在平屋顶），日照时间为早晨9：00到下午3:00。
太阳能电池方阵间距D：（冬至日）
《太阳能光伏发电系统》
课程设计
课题名称：供暖公司屋顶并网光伏供电系统设计
专业班级：
学生姓名：
学生学号：
指导教师：
设计时间：
第
1.1 设计背景
随着世界人口的持续增长和经济的不断发展，对于能源供应的需求量日益增加，而在目前的能源消费结构中，主要还是依赖煤炭、石油和天然气等化石燃料。为了应对化石燃料逐渐短缺的严重局面，必须逐步改变能源消费结构，大力开发以太阳能为代表的可再生能源，在能源供应领域走可持续发展的道路，才能保证经济的繁荣发展和人类社会的不断进步。
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等，掌握了焊接的方法和技术，通过查询资料，也了解了收音机的构造及原理。
10.罗运俊、何梓年、王长贵编著，《太阳能利用技术》，化学工业出版社2005.1
11.PVSYST软件
11.9
13.3
14.5
15.1
14.8
13.8
12.5
11.1
9.90
9.21
水平面总辐射量
1.97
2.81
4.03
4.70
5.18
5.04
4.42
4.20
3.74
2.95
1.82
1.56
由当地的太阳能辐射强度的表格可以得出，该地全年单位水平面的辐射量在3.50 ,且由NASA航天局提供的月平均光照时间得出该地区光照资源较丰富可以发展太阳能发电系统。
角为 。计算过程如下：
S2和S5面积：在S2和S5处屋顶为平面，可以利用最佳倾角，从而达到最大的电池板利用率。计算如下：
S4面积：由于S4的方向偏西南且面积较小可以忽略。
⒉．太阳能电池板串并联设计
⑴．太阳能辐射强度
日期
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
月平均光照时间
9.51
10.6
1.2 设计意义
太阳能光伏系统的应用可以大大的减少传统能源的使用，尤其是分布式的太阳能系统不但利用了空闲的土地而且也推广了太阳能的利用。此次我们的研究课题是“某供暖公司屋顶并网光伏供电系统的设计”，我们将利用所学的专业知识来进行设计。太阳能光伏并网发电系统在设计时应考虑电池板的安放，以达到年发电量最大的目的。
通过这次课程设计我对独立光伏发电系统有了更多的理解，自己掌握的知识得到充分的利用，同时知道设计一个家用独立型光伏发电系统的基本步骤和对一些器件的选型要求，太阳能组件的串并联，蓄电池的个数及参数选型。最后通过我们小组的努力终于完成了本次课程设计，使我受益颇多。
参考文件
1. 何道清等编，《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》，化学工业出版社，2012.4
18（6进1）
4
直流防雷控制柜
3
5
交流防雷配电柜
3
第4章 心得体会
随着能源的日益短缺，太阳能的开发和利用在当今社会的低位将越来越重要，这样的小型光伏发电系统也将越来越多的出现在人们的生活当中。本设计应用结合光伏建筑一体化基本知识，结合小型用户用电量需求，设计了一种满足小型用户使用的独立光伏发电系统。设计中，先通过简单计算确定太阳电池、蓄电池、控制器、逆变器等的设计参数及限制条件，然后利用PVsyst软件对系统进行模拟仿真，最后对输出结果进行分析讨论。
6. 周志敏、纪爱华编著，《离网太阳能发电系统设计与施工技术》，电子工业出版社，2012.1
7．刘树民、宏伟译，《太阳能光伏发电系统的设计与施工》，科学出版社，2006.4
8. 吴财福、张健轩、陈裕恺编著，《太阳能光伏并网发电及照明系统》，科学出版社，2009.11
9. 王炳楠，几种减少阴影遮挡造成光伏组件失配的方法分析比较，太阳能，2013.17:21-23
第
3.1 设计方案
并网光伏发电系统就是太阳能光伏组件产生的直流电经过并网逆变器装换成符合市电电网的要求的交流电之后直接接入公共电网。在配电网接入不超过15%~20%的光伏发电系统，不需要电网进行任何改造，仅是电网公司的负荷管理而已。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏系统和分散式小型并网光伏系统。本次设计的对象是某供暖公司的屋顶，所以我们采用分散式小型并网光伏系统。
⑵．太阳能电池板的选择
选择的太阳能电池板
功率（W）
工作电压（V）
工作电流（A）
开路电压（V）
短路电流（A）
尺寸（m)
250
30.2
8.29
36.9
9.06
1.64×0.992×0.05
⑶．电池板的安放
在S1处安放：
①、由于场地为等腰梯形，首先将场地分割成（58×14.12），可以安放：
（块）
②、梯形面积割去（58×14.12）面积后剩余两个（9×14.12）直角三角形，可以安放：
根据电池板的尺寸1.64×0.992可以算出直角三角区的可以安放的尺寸
（横向）
（横向最多可以安放5块）
（纵向有5列）
有两块直角三角形区，同理可得出可安放电池板数。
总共：12+9+7+4+2=34×2=68 (块）
在S2处安放：
①、由于场地为等腰梯形，首先将场地分割成（15×7.98），可以安放：
②、梯形面积割去（15×ห้องสมุดไป่ตู้.98）面积后剩余两个（5.25×7.98）直角三角形，可以安放：
Plane:tilt55 deg,azimuth 0 deg,bo(lAM)=0.05
Legends, Horiz Glob Global on horizontal
planeTilted Glob Gobal on tilted plane
3.3
供暖公司的屋顶是朝东南方向，而太阳是东升西落，为了使屋顶达到最好的利用，我们将选择日照强度大和日照时间长的地方安放太阳能电池板，具体分析如下：
太阳能电池组件阵列电气连接图
太阳能电池组件阵列电气连接图（3串18并）
3.6 系统电器图
系统电气图
3.7 系统配置清单
序号
设备名称
参数
数量
1
太阳能电池板
开路电压Voc=36.9V，最大工作电压Vmm=30.2V，短路电流Isc=9.06A
990
2
逆变器
100KW
3
3
直流防雷汇流箱
输入电压范围200-900（DC)
逆变器的确定
由于要并入电网且变压为10KV变电站容量6300KVA变压器3台，所以综合考虑，我们选择如下逆变器：