小型光伏发电系统的设计
家庭光伏发电系统设计
家庭光伏发电系统设计一、光伏发电简介及原理（一）简介：理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。
其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。
多晶硅电池效率在16%至17%左右，单晶硅电池的效率约18%至20%。
光伏组件是由一个或多个太阳能电池片组成。
光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场可提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年，中国并网发电还未开始全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
（二）原理：二、独立光伏发电系统组成部分和设计要求目前在独立运行的光伏发电系统中，普遍采用的结构如图1所示，首先利用太阳能电池来收集太阳能，在经过DC/DC变换器给蓄电池充电，由于蓄电池的电压较低，往往无法满足逆变要求，因此还需要一个升压变压器，将直流电压升高，最后通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。
①电池板的选择：太阳能电池板容量是指平板式太阳能板发电功率Wp。
太阳能发电功率量值取决于负载24h所消耗的电力，由负载额定电源与负载24h所消耗的电力，决定了负载24h消耗的容量P（AH），再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流IP（A）。
由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF（V），再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT（v）及反充二极管P－N结的压降VD （v）所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP（V），由太阳能电池阵列工作电源IP（A）与工作电压VP（v），便可决定平板式太阳能板发电功率，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量Wp与太阳能电池阵列工作电压VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数②DC/DC变换器的选择:转换效率要高，静态电流要小，可以更省电；输入电压要低，尽可能利用电池的潜能；噪音要小，对手机的整体电路无干扰；功能集成度要高，提高单位面积的使用效率，使手机设计的更小巧；足够的输出调整能力，电荷泵不会因工作在满负荷状态而发烫。
家用分布式光伏系统设计(并网型)
家用分布式光伏系统设计摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。
分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。
从发电入网角度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。
关键词：太阳能分布式光伏发电系统1.前言太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。
太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。
从长远来看，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、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。
本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。
2.太阳能光伏发电应用现状太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。
太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能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。
目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”，能够源源不断地为公用电网提供电能。
近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。
小型太阳能光伏发电系统设计
小型太阳能光伏发电系统设计一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，具有广阔的发展前景。
本文旨在设计一个小型太阳能光伏发电系统，以满足家庭日常用电需求，并探讨其在实际应用中的可行性和优势。
二、系统设计1. 光伏组件选择光伏组件是太阳能光伏发电系统中最关键的部分，其性能直接影响系统的发电效率。
在选择光伏组件时，应考虑其转换效率、耐久性和成本等因素。
常见的光伏组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
根据实际需求和经济考虑，本文选择多晶硅太阳能电池作为光伏组件。
2. 逆变器设计逆变器是将直流电转换成交流电供家庭用电器使用的关键设备。
在设计逆变器时，应考虑其转换效率、输出波形质量以及负载容量等因素。
根据实际需求，本文选择了高效率、低失真的逆变器，并根据家庭用电负载的特点进行适当的容量选择。
3. 电池储能系统设计太阳能光伏发电系统在夜晚或阴天时无法直接发电，因此需要储能系统来存储白天产生的多余电能。
在设计储能系统时，应考虑其容量、充放电效率以及寿命等因素。
本文选择了高容量、高效率的锂离子电池作为储能系统，并根据实际需求进行适当的容量选择。
4. 控制与监测系统设计为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行和安全性，需要设计相应的控制与监测系统。
控制系统可以实现对光伏组件、逆变器和储能系统等设备进行监控和调节，以保证其正常运行和最大化发电效果。
监测系统可以对发电功率、负载功率以及储存状态等进行实时监测，并提供相应数据供用户参考。
三、性能分析1. 发电效率分析通过对太阳辐射强度和光伏组件转换效率等因素进行分析，可以评估太阳能光伏发电系统的发电效率。
根据实际数据和模拟计算，本文得出了系统的平均发电效率，并与其他可再生能源发电系统进行了比较。
2. 经济性分析太阳能光伏发电系统的经济性是评估其实际应用价值的重要指标。
本文通过对系统的投资成本、运行维护成本和可回收能源价值等进行综合分析，得出了太阳能光伏发电系统在经济上的可行性，并与传统能源供应方式进行了对比。
小型光伏发电系统设计
小型光伏发电系统设计摘要：本文对小型光伏发电系统设计进行了详细阐述，主要包括：太阳能光伏发电系统结构、太能能光伏发电系统容量的选择与计算、太阳能电池组件功率和方阵的设计与计算、蓄电池容量的设计与计算、控制器和逆变器的选型等内容，最后本文给出了一个装机容量为3kW的小型光伏发电系统的典型配置。
关键词：小型光伏发电设计；成本分析；小型光伏系统典型配置一、引言2013 年以来，中国各地持续加重的雾霾天气，一再引发人们对环境的关注。
2014 年伊始，我国中东部地区因雾霾天气造成中重度空气污染，严重影响了公众的健康，不仅成为社会关注的焦点，而且也已经成为严重的社会问题。
治理雾霾已成为政府工作的重中之重，继国务院出台《大气污染防治行动计划》后，相关部门陆续出台大气治理措施。
当前，以光伏发电为代表的清洁能源为治理雾霾提供了破解路径，并得到了国家高度重视。
然而，当前由于大型光伏电站投资成本过高、对大型光伏发电站的成本测算、预期投资回收期以及运营费用等各方面的研究还不成熟，导致资本不敢贸然投资光伏发电，当前看似如火如荼进展的光伏发电站则主要还是依赖政府补贴，大型光伏发电站真正进入市场还有较长一段路要走。
小型光伏发电系统相对而言具有投资成本小、技术瓶颈低、成本回收期短等优势。
在当前各投资资本对大型光伏发电产业持观望态度时期，小型光伏发电系统无疑会成为各资本进入光伏产业的探路石。
在此背景下，本文提出一种小型光伏发电系统的设计，并对该系统中的各关键问题进行研究分析。
二、小型光伏发电系统的基本设计思路太阳能光伏发电系统的负载大小有别、用途各异、发电系统所处的地理位置、气象条件等都是光伏发电系统需要考虑的因素。
因此要设计一个合理、实用、高可靠性和高性价比的光伏发电系统，协调整个系统的可靠性和系统成本之间的关系，在满足需要保证质量的前提下，如何尽量节省投资是一个复杂的系统工作。
因此一个小型光伏发电系统的设计应该包含如下步骤和内容：图1 太阳能光伏发电系统的设计内容和步骤三、小型光伏发电系统构成小型光伏发电系统主要由太阳能电池组件、蓄电池组、光伏控制器、逆变器以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。
小型离网光伏发电系统逆变器的研制
小型离网光伏发电系统逆变器的研制1. 本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长，光伏发电系统作为其中一种重要的能源形式，正受到越来越多的关注。
在众多光伏发电系统中，小型离网光伏发电系统因其安装灵活、维护简便等优点，被广泛应用于偏远地区、户外活动以及紧急电源供应等领域。
小型离网光伏发电系统的核心组件——逆变器，其性能的优劣直接影响到整个系统的效率和稳定性。
本文旨在研制一种高效、稳定的小型离网光伏发电系统逆变器。
通过对现有逆变器技术的深入分析，明确了当前逆变器在小型离网光伏系统中存在的问题和挑战。
接着，本文提出了一种新型的逆变器设计方案，该方案在提升转换效率、降低能耗、增强系统稳定性等方面具有显著优势。
本文的主要内容包括：逆变器的工作原理和关键技术研究、新型逆变器的设计与实现、以及逆变器的性能测试与分析。
通过这些研究，本文不仅为小型离网光伏发电系统提供了一种高效的逆变器解决方案，而且也为逆变器技术的进一步发展提供了新的思路和方向。
2. 文献综述小型离网光伏发电系统作为可再生能源利用的重要组成部分，在全球范围内得到了广泛的关注和发展。
逆变器作为该系统中的核心组件，负责将光伏板产生的直流电转换为交流电，以供家庭或小型社区使用。
随着技术的进步，逆变器的设计和效率成为研究的热点。
过去几年，研究人员在逆变器效率提升方面取得了显著进展。
高效能的半导体材料如硅碳(SiC)和氮化镓(GaN)的使用，显著降低了逆变器的能量损耗。
新型拓扑结构和控制策略也被提出以优化逆变器性能。
离网光伏系统通常安装在偏远地区，因此逆变器的长期稳定运行至关重要。
文献中对于提高逆变器在高温、潮湿等恶劣环境下的可靠性进行了广泛研究，包括热管理技术、故障诊断和预测维护等方面。
随着智能电网的发展，逆变器在电网交互方面的作用日益重要。
研究集中在逆变器的电网支持功能，如频率和电压调节，以及与储能系统的集成。
尽管在逆变器技术上取得了进步，但仍存在一些挑战。
家用式太阳能光伏发电项目方案
. -家用式太阳能光伏发电项目技术方案. - 优质文档-目录1．项目需求： (3)2．工程计算： (4)3．方案设计： (7)4．设备概算： (9)5．安装调试 (15)6．经济分析 (15)1．项目需求：我国的太阳能资源比较丰富，但也比较集中，国网提出的一特四大的能源发展战略也要求在发展集中式的大规模光伏电站，同时也要求大力发展分布式发电。
由于在现在的技术条件下太阳能电池板的发电效率还不高，如果要想大规模利用太阳能的话，就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形排列在空旷且日照充足的地方，这样要建造太阳能发电站的条件就变得相当苛刻。
相比较而言家庭太阳能发电系统适合作为分布式发电发展。
单个家庭用电负荷一般较小。
只要一个家庭有不大的场地如阳台或屋顶就可以安装太阳能发电系统，而且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足够一个家庭使用并有富余，如果国家法律通过的绿电并网补贴电价政策合适，家用太阳能发电是可以赢利的。
国内配电网的户用容量配置标准如下：同时对一般小区家庭的用电情况数据调查如下：按照家庭月收入情况（万元）分为A、B、C、D、E类，其中：➢A类（0.3以下）➢B类（0.3～0.5）➢C类（0.5～0.7）➢D类（0.7～1.0）➢E类（1.0以上）4 257.4 334.6 283.2 291.7 151.7 照明、电视、风扇、电饭锅 B5 261.3 339.7 287.4 296.1 154.0 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱 B6 263.2 342.1 289.5 298.2 155.1 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱 B7 265.0 344.6 291.5 300.4 156.2 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱 B8 266.9 347.0 293.6 302.5 157.3 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱 B9 268.8 349.4 295.7 304.6 158.4 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱 C10 283.6 368.7 312.0 321.5 167.2 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机 C11 285.6 371.3 314.2 323.7 168.3 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机 C12 287.6 373.9 316.3 325.9 169.5 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机 C13 289.5 376.4 318.5 328.2 170.6 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机 D14 291.5 379.0 320.7 330.4 171.8 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机 D15 293.5 381.5 322.8 332.6 173.0 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机 D16 322.5 419.2 354.7 365.4 190.0 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑 D17 324.6 422.0 357.1 367.9 191.3 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑 E18 326.8 424.8 359.4 370.3 192.6 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑 E19 328.9 427.6 361.8 372.8 193.8 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑 E20 329.4 428.2 362.3 373.3 194.1 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑 E根据调查数据可以看出，所调查家庭的月平均用电为323.4度,家庭的月平均电费为168.2元。
分布式光伏光伏发电系统初步设计
分布式光伏光伏发电系统初步设计
一、分布式光伏发电系统设计目标
本初步设计要求中，分布式光伏发电系统设计的基本要求是：设计出
一套具有安全可靠、经济灵活的分布式光伏发电系统，能够有效地利用分
布式光伏发电，采用可靠的控制和监测系统，保障分布式光伏发电系统的
可靠运行和稳定性。
二、分布式光伏发电系统设计指标
1、光伏发电效率：应尽量提高光伏发电系统的发电效率。
2、电网供应能力：光伏发电系统的负荷应符合电网规范和负荷要求，使得能够在电网供应统括的范围内，实现电网对光伏发电系统的供电能力。
3、可靠性：系统可靠性应尽可能高，能满足发电系统的稳定性要求，以及保证发电的可靠性，确保用户的用电安全。
4、系统经济性：分布式光伏发电系统的经济性应尽可能优良，确保
分布式光伏发电系统在运行过程中的经济性能。
三、分布式光伏发电系统基本组成
1、光伏发电机组：光伏发电机组是本分布式光伏发电系统的核心部件，主要由光伏阵列、逆变器、电池等组成，主要负责将太阳辐射变为电能。
2、控制和监测系统：控制和监测系统是分布式光伏发电系统的重要
组成部分，主要是由电池监测系。
小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设计
小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设
计
研究目的
本毕业设计旨在研究并设计一套适用于小型家庭的独立太阳能
光伏发电系统，以实现对家庭用电的满足，同时减少对传统火力发
电的依赖，降低能源的消耗，达到环境保护的效果。
系统设计
该系统由太阳能光伏板、电池组、逆变器、控制器和负载组成。
在白天，太阳能光伏板会将阳光转化为电能储存在电池组中，夜晚
通过逆变器将电池组中的直流电转化为交流电以驱动负载。
系统优势
与传统的火力发电相比，独立太阳能光伏发电系统具有以下优势：
1. 环保节能：可减少传统能源的消耗，减少二氧化碳等有害气体的排放。
2. 经济实用：独立系统的价格较传统电网便宜，长期使用后可以降低家庭能源支出。
3. 稳定性高：在阳光充足的情况下，独立太阳能光伏发电系统可以长时间工作而不会间断。
结论
本文研究了一种适用于小型家庭的独立太阳能光伏发电系统，从系统设计、优势等方面进行了分析，并论证了这种系统在节能环保、经济实用和稳定性等方面皆有优势。
推广该系统的使用，可以在家庭生活中起到重要的作用。
简易光伏发电系统的制作步骤
简易光伏发电系统的制作步骤
一、确定系统规模
在制作简易光伏发电系统之前，需要根据具体需求确定系统的规模，包括所需发电量、负载需求以及使用场景等因素。
例如，为家庭供电或为小型企业提供备用电源等。
二、选择合适的组件
根据系统规模，选择合适的太阳能电池板、逆变器、电池等组件。
需要注意以下几点：
1. 太阳能电池板：选择转换效率高、性能稳定的电池板，能够保证系统发电量的最大化。
2. 逆变器：选择合适的逆变器，将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，以满足负载需求。
3. 电池：选择合适的储能电池，能够储存太阳能电池板产生的电能，并在无日照时为负载提供电力。
三、安装电池板
根据设计要求，将太阳能电池板安装在合适的位置，保证能够接收到足够的阳光照射。
同时，需要注意防风、防震等方面的问题。
四、连接组件
将各组件连接起来，形成一个完整的电路系统。
需要确保连接正确、牢固，避免出现短路或断路等问题。
五、调试系统
在安装完成后，需要对系统进行调试，确保各组件工作正常、系统运
行稳定。
调试过程中需要注意观察电压、电流等参数是否正常，以及系统是否存在异常声音或气味等问题。
六、维护与保养
为保证系统的长期稳定运行，需要定期进行维护与保养。
例如，清洁太阳能电池板表面、检查连接点是否松动等。
同时，还需要注意防雷、防水等方面的问题。
总之，制作简易光伏发电系统需要综合考虑多个方面的问题，并严格按照制作步骤进行操作。
只有这样，才能保证系统的性能和安全性。
光伏发电系统设计方案
光伏发电系统设计方案一. 光伏发电系统背景1.1介绍工业革命以来，能源逐渐成为人类生存和现代社会发展的最重要基石。
石油、煤炭是目前人类使用最广泛的能源，而其均为不可再生资源，它们在燃烧的过程中产生了大量二氧化碳、二氧化硫等污染气体，导致全球气温升高，温室效应愈来愈显著，冰川溶解加速。
而硫化物引起的酸雨问题亦更加突出，森林遭到破坏。
而且，石油与煤炭随着开采量的加大，能源枯竭只会提前到来。
一系列世界性的环境气候问题和能源短缺给人类文明带来了前所未有的危机。
因此，要解决社会可持续发展与能源、环境的矛盾，人类必须加快清洁、安全的新能源和可再生能源开发的步伐，以逐步替代传统能源。
在众多新型能源中，太阳能无疑是极具魅力的。
它的能量来源堪称无限，太阳每秒向外放射的能量高达3.865×J，其中到达地球的也有1.765×J之多，相当于6×吨标准煤。
太阳能转换形式多样，主要包括下列三种利用方式：(1)光热转化。
将辐射能搜集起来，与其他物质作用转化为热能加以利用。
(2)光电转化。
有两种光电转化方式。
一种是先将光辐射能转化为热能，对水加热产生蒸汽，再利用高压蒸汽推动汽轮机，带动发电机发电。
能量转化过程为，先是光热转换，再是热电转换。
另外一种是直接的光电转换。
利用光生伏打效应，太阳能电池接收光能直接输出电能。
(3)生物质转化。
利用植物的光合作用，将太阳能转化为生物质。
目前应用最为广泛的太阳能开发方式是光伏太阳能技术。
太阳能电池接收光照，在内部直接产生电势差，对外输出电流，将光能转变为电能。
太阳能有诸多的优点。
相对于传统化石燃料，太阳能电池工作时几乎不产生二氧化碳、硫化物、氮氧化物等污染物。
不会导致温室效应与酸雨。
太阳能的来源广泛，只要有阳光的地方就能够进行太阳能的开采与利用。
太阳能属于可再生资源，太阳的存在时间对于人类几乎是永久的，因此可以认为太阳能永不枯竭。
1997年6月26日，美国在纽约联合国环境与发展问题特别会议上公布了美国百万太阳能屋顶计划（MSRI）。
小型太阳能光伏发电系统在智能电网中的设计及研讨
小型太阳能光伏发电系统在智能电网中的设计及研讨胡学刚中超建设管理公司湖北武汉市430022摘要：太阳能是最廉价的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。
光伏发电是一种新型的、具有广阔发展前景的能源综合利用方式，而倡导就近发电，就近入网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电的发电效率，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的运输损耗问题。
以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要，加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源己成为人们的共识。
目前应用最为广泛的光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。
从发电入网角度出发，根据用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。
光伏发电系统是以半导体光生伏打效应为基础直接将太阳光能转换为高品位能源一电能。
但是光伏发电的成本太高，系统效率低成为制约太阳能利用的瓶颈，针对此问题，本课题特设计了智能型多用途太阳能供电系统关键词：太阳能、光伏发电系统、智能电网、聚光器、直流系统0 引言太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。
太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。
光伏发电系统与其他发电系统相比具有许多优点：①太阳能取之不尽，用之不竭，每天照射到地球上的太阳能是人类所消耗能量的6000 倍。
光伏发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。
②太阳能随处可得，可就近供电，因而避免了长距离输电等能量损失。
③太阳能电池不用燃料，主要是建设成本，运行成本基本没有。
④太阳能电池模块不易损坏，基本不需要维护。
⑤发电不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是最理想的清洁能源。
⑥系统建设周期短，由于是模块化安装，不仅可用于小到几个毫瓦，大到数十兆瓦容量的用户，而且可以根据负荷的大小增减和电压的高低，任意添加或减少太阳电池模块，既方便灵活，又避免了浪费。
1MW光伏发电系统整体结构设计
1MW光伏发电系统整体结构设计1整体系统设计光伏电站的系统整体设计由光伏发电系统和机电设计两个部分组成，其中光伏发电系统指从太阳电池组件至逆变器之间的所有电气设备，包括太阳电池组件、直流接线箱、直流电缆、直流汇流柜、逆变器等；机电部分指从逆变器交流侧至电站送出部分的所有电气、控制保护、通信及通风等。
本项目光伏电站的建设规模为1MV，太阳电池方阵的运行方式采用固定倾角安装。
光伏并网逆变器单机功率不小于200kW，逆变器自身可以带有变压器（一般输出为三相400V），也可以不带自身变压器，逆变后直接并入低压公共电网，光伏电站的接入系统具有唯一的电网接入点。
本设计1MV光伏并网发电项目采用多晶硅太阳能电池组件，装机总容量为1000.12kWp，整体占地面积为4471平方米，其中使用单件组件功率为280W的多晶硅太阳电池组件为4304件。
多晶硅光伏方阵的安装方式固定倾角30度，南北方向排列，每个支架安装18件STP280-24/Vd型多晶硅组件。
本项目采用分散发电、就地升压、集中控制、单点并网的技术方案。
整体1MV光伏并网发电系统由2个光伏并网发电单元组成，每个发电单元由2台300kW 光伏并网逆变器以及相应的配电监控单元等相关设备组成，除光伏方阵外，其他设备均安装在一个电气室内。
太阳能产生的直流电经光伏并网逆变器逆变成交流电集中送到学校配电站房400V母线上汇集成1路接入并网接入点，具体参见以下原理框图3.9：图5.1 1MV光伏并网发电系统原理示意图2电气结构设计系统直流侧最高工作电压，在光伏并网发电系统中，系统直流侧的最高工作电压主要取决于逆变器直流侧最高电压，以及在直流回路中直流断路器额定工作电压。
但设备的工作电压与设备所处的工作环境和海拔高度有关，洛阳处于沿海亚热带地区, 空气相对比较潮湿，根据GB311.1《高压输变电设备的绝缘配合》、GB/T16935《低压系统内设备的绝缘配合》及直流开关、并网逆变器的资料，电站现场设备的绝缘水平应与正常使用条件基本相当。
光伏系统的总体设计
➢ (8). 最终决定最佳搭配
➢ 改变蓄电池维持天数n，重复以上计 算，可得到一系列B ~ P组合。再根据 产品型号及单价等因素，进行经济核 算，最后决定蓄电池及光伏方阵容量 的最佳组合。
化、防反充二极管及线路损耗、蓄电池充电效 率等。η2为由蓄电池到负载的放电回路效率， 包括蓄电池放电效率、控制器和逆变器的效率 及线路损耗等。
➢ 同样也可由方阵面上各月平均太阳辐 照量中的最小值Ht min得出方阵所需输 出的最大电流为
I max
QL
Htmin 1
2
➢ 方阵实际工作电流应在 I min和 I max 之 间，可先任意选取一中间值 I
8 3.6602 477.92 465 12.916
9 4.2056 531.42 450 81.423
10 4.0399 527.49 465 62.493
11 3.3169 419.13 450 -30.871
12 2.9347 383.19 465 -81.808
➢ 由表中可见，当年7月和11~12月及次年 1月都是亏欠量，所以有两个亏欠期， 其中7月份亏欠量-9.4006 ，但是在8月 份就有盈裕量12.916 ，可以全部补足。 因此全年累计亏欠量∑∣-⊿Qi∣是11月 到1月份的亏欠量之和140.69 。
实例分析
➢ 为沈阳地区设计一套太阳能路灯，灯具 功率为30W ，每天工作6小时，工作电压 为12伏，蓄电池维持天数取5天。要求太 阳电池方阵和蓄电池的容量及方阵倾角 是多少?
➢ 负载耗电量:
30 6
Ql 12 15Ah
20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真
仿真结果：光伏发 电系统的输出功率、 效率、稳定性等指 标
分析方法：采用数 据分析、图表展示 等方式对仿真结果 进行分析
优化建议：根据仿 真结果提出优化方 案，如调整光伏板 角度、优化控制策 略等
仿真验证：对优化 方案进行仿真验证， 确保优化效果达到 预期
系统性能评估与优化建议
评估指标：发 电量、效率、
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汇报人：
光伏组件模型的优化：根据仿真结果，对光伏组件模型进行优化，以提高光伏组件的性能和 效率。
光伏组件模型的应用：将优化后的光伏组件模型应用于光伏发电系统的设计和仿真，以提高 光伏发电系统的性能和效率。
逆变器模型建立与仿真
逆变器模型：包括输入输出、控 制策略、参数设置等
仿真步骤：建立模型、设置参数、 运行仿真、分析结果
应用领域：MATLAB/Simulink在电力电子、通信、控制等领域有着广泛的应用。
操作步骤：首先，建立系统模型；然后，设置仿真参数；最后，运行仿真，分析仿真结果。
光伏组件模型建立与仿真
光伏组件模型的建立：根据光伏组件的结构和特性，建立光伏组件的物理模型和数学模型。
光伏组件模型的仿真：利用仿真软件，对光伏组件的输出特性、温度特性、光照特性等进行 仿真，以验证模型的准确性和可行性。
稳定性等
仿真结果：发 电量、效率、 稳定性等指标
的仿真结果
优化建议：根 据仿真结果， 提出优化建议， 如提高发电量、 提高效率、提
高稳定性等
优化方案：根 据优化建议， 提出具体的优 化方案，如改 进光伏组件、 优化系统结构、 优化控制策略
等
未来研究方向展望
提高仿真精度：通过改进算法和模型，提高仿真结果的准确性和可靠性 优化系统设计：针对仿真结果，提出优化建议，提高系统的性能和效率 降低成本：研究降低系统成本的方法，提高系统的经济性 提高系统稳定性：研究提高系统稳定性的方法，降低系统故障率 研究新型光伏发电技术：关注新型光伏发电技术的发展，如薄膜光伏、钙钛矿光伏等，为系统设计提供新的技术支持。
光伏发电设计方案
光伏发电设计方案摘要：随着可再生能源的发展和应用，光伏发电作为一种清洁能源技术得到了广泛关注和推广。
本文将介绍光伏发电的原理和技术，并详细阐述了一种光伏发电设计方案，旨在为读者提供一种可行的光伏发电系统设计思路。
一、引言光伏发电是指通过将光能转化为电能的过程，其原理基于光生电效应。
光伏发电系统由光伏电池组件、逆变器和电网连接组件等组成，可将太阳能转化为电力，同时也能存储和使用电力。
二、光伏发电技术概述1. 光伏电池技术光伏电池是光伏发电系统的核心部件，根据材料的不同可分为单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
不同类型的光伏电池具有不同的效率和成本，设计方案应根据需求选择合适的类型。
2. 逆变器技术逆变器是将直流电能转化为交流电能的装置，光伏发电系统中起到关键作用。
设计方案应考虑逆变器的效率、稳定性和容量等方面的要求，以实现高质量的能量转化。
3. 电网连接技术光伏发电系统可以将多余的电力反馈给电网，同时也可从电网获取电力。
设计方案应充分考虑系统的安全性和稳定性，确保与电网的连接符合相关的标准和规范。
三、光伏发电设计方案1. 需求分析在设计光伏发电系统之前，首先需要对需求进行分析。
包括电力需求量、使用时间、负载类型等方面的考虑，以确定系统的基本参数。
2. 组件选型根据需求分析，选择合适的光伏电池组件和逆变器。
考虑到系统的稳定性和可靠性，可以选择一些知名品牌的产品，或参考其他同类光伏发电项目的实际应用情况。
3. 设计布局设计方案需要考虑光伏电池的布局和安装方式。
根据站点的地理位置和光照条件，可以选择合适的安装方式，如固定式、跟踪式或倾斜式等。
4. 蓄电池和储能系统如果需要进行电力储存，设计方案还应考虑蓄电池和储能系统的选型和配置。
蓄电池可以存储多余的电力，以便在夜间或阴天使用。
储能系统可以提供备用电源，以应对突发需求或电网中断的情况。
5. 综合考虑设计方案应综合考虑成本、效益、可靠性和环保性等因素。
通过经济分析和环境评估，对方案进行评估和优化，以确保系统设计的可行性和可持续发展。
光伏发电系统设计方案
300kw离网太阳能发电系统设计方案一．光伏阵列容量设计1.1总负荷计算：100×5×60% =300kw 300÷3=100kw说明：已知100户，平均每户负荷5kw，同时率60%，故总负荷为三者之积。
得总负荷300kw由于容量比较大，器件选型带来难度，还需要变压器。
考虑到成本。
所以把300kw系统分成3个100kw子系统。
1.2 日耗电量：100×5=500kw·h说明：一般村落每户平均每天用电5h，而每户的平均功率为5kw。
相乘得平均每天的耗电量500kw·h。
1.3 系统直流电压：500V说明：一般国内的光伏系统直流电压等级有12V，24V，48V，110V，220V，500V。
首先，考虑到100kw的逆变器的直流输入一般都是450V~750V再者功率一定时电压高相应的电流就会小这样不仅可以减小无关压降减少能量损失，而且电流低对直流汇流箱，控制器等选型带来方便。
1.4 电池组件的选择：Pmax250W，Vmpp32.6V，Impp7.67，V oc37.5，Isc8.57说明：选用的电池组件是苏州华领太阳能电力有限公司的电池板其电池效17.93%，最大输出功率的最大误差值±3%。
1.5 系统电池组件串联数：500×1.25=625V 625÷32.6=19.2≈20说明：考虑到电池板串联电压要等于合适的浮充电压及其他因素引起的压降。
系统选用的蓄电池是JGFM一1200 通过该型号的单体蓄电池的浮充电压参数得2.3V即1.15倍以及其他因素引起的压降取1.25倍所以组件电压取500×1.25=625V 。
由每块组件工作电压32.6V，所以为19.2块，取20块。
1.6 系统电池组件并联数340.5A÷7.67A/块=44.4≈451.6.1 设该村落地处北京城郊某地，通过该地的经纬度查找数据库可得全年峰值日照时数为1520 h [1250kw·h/平方米·年]，平均峰值日照时数为：1520÷365=4.16h/d。
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目录摘要为实现我国的可持续发展，我国致力于把能源短缺和污染问题放在首位，因此针对目前我国城市建设过程中的实际情况，为使太阳能这一新能源更好的服务于城市电气化建设，以上海为例，根据当地的气象、环境状况及具体负荷情况，进行小型光伏发电系统的设计，对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器和逆变器进行了设计和选择。
在满足用户供电需求下，尽量减少初始投资，同时归纳了设计过程中应注意的事项。
最后，用专业的光伏系统设计软件Pvsyst对设计方案进行仿真，对其用户满足率、能源利用率、蓄电池工作状态、经济效益及环境效益进行了详细的分析。
关键词：小型光伏发电系统的设计；Pvsyst仿真；用户AbstractTo achieve the sustainable development of our country,our country is devoted to the problem of energy shortage and pollution in the first place, therefore, according to the present actual situation in the process of urban construction in our country, to make the solar better service in the city of electrification construction of the new energy source, illustrated by the case of Shanghai, according to the local weather, environmental conditions and the specific load case, for thedesign of small photovoltaic power generation systems, photovoltaic inclination of the system, photovoltaic panels, batteries, controller, AC and DC power distribution cabinets and inverter has carried on the design and selection. As far as possible to meet user demand, reduce initial investment,at the same time, summarizes the matters that should be paid attention to in the design process. Finally, Pvsyst with professional PV system design software to design the simulation, the user fillⅰ目录rate,energy efficiency, battery working status,economic and environmental benefits are analyzed in detail.Key words: small photovoltaic system design; Pvsyst simulation; the user目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2光伏发电的历史和系统分类 (2)1.2.1光伏发电的历史 (2)1.2.2光伏发电系统分类 (2)1.3光伏发电的优势及存在的问题 (3)1.4课题任务和重点研究内容 (4)1.4.1课题任务 (4)1.4.2课题重点研究内容 (4)1.4.3课题设计步骤 (5)第2章小型独立光伏发电系统 (6)2.1小型光伏发电系统的组成与原理 (6)2.2小型光伏发电系统容量设计原则 (7)2.3 太阳能光伏发电系统容量的设计和计算 (8)2.3.1太阳电池组件及方阵的设计和计算 (8)ⅰ目录2.3.2蓄电池和蓄电池组的设计和计算 (9)2.4其他几种计算公式和设计方法 (9)第3章设计案例 (12)3.1 负载参数 (12)3.2 环境参数 (13)ⅰ目录3.2.1上海地区的日均峰值小时数 (13)3.2.1上海地区的最长连续阴雨天数 (14)3.3蓄电池的选型 (15)3.3.1蓄电池的种类 (16)3.3.2蓄电池组容量设计 (17)3.3.3 蓄电方阵的阵列设计 (19)3.3.4蓄电池安装规范 (20)3.4 光伏组件的选型 (20)3.4.1 光伏方阵容量的设计 (21)3.4.2 太阳光伏方阵最佳倾角的确定 (22)3.4.3 光伏组件阵列间距的确定 (24)3.4.4 光伏方阵的布置 (26)3.4.5 光伏方阵的安装规范 (27)3.5光伏控制器的选型 (27)3.5.1光伏控制器的功能 (29)3.5.2 光伏控制器的计算 (29)3.5.3 光伏控制器的安装规范 (30)3.6光伏逆变器的选型 (31)3.6.1光伏逆变器的选择原则 (31)3.6.2逆变器的确定 (32)3.6.3逆变器的安装规范 (33)第4章光伏系统的接线与过电流保护 (34)ⅱ目录4.1 导线和电缆截面的一般选择原则 (34)4.2光伏发电电缆的类型 (35)4.3光伏系统电缆遵循的原则 (36)4.4电缆的选型 (36)4.5过电流保护选型 (37)第5章防雷接地保护的设计 (38)5.1 关于雷击入侵及开关浪涌 (38)5.2雷击对光伏发电系统的危害 (39)5.3太阳能光伏发电系统的防雷措施和设计要求 (40)第6章 Pvsyst软件仿真 (41)6.1地理位置的确定 (41)6.2 光伏系统基本参数的设置 (42)6.3 行距设计 (42)6.4负载参数 (43)6.5 系统性能分析 (44)附录 (45)参考文献 (47)致谢 (48)ⅲ吉林工程技术师范学院毕业论文第1章绪论1.1课题研究背景在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。
美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划2020年让光伏发电做到商业化竞争。
在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。
光伏发电技术可直接将太阳光转换成电能，没有任何污染，有助于解决全球变暖的问题和我国的能源安全问题。
用户光伏发电系统又叫离网型光伏发电系统，主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器组成。
具有功率小、安装方便、维护简单等特点。
近年来，我国在太阳能光伏发电领域出现了日新月异的变化，光伏企业犹如雨后春笋般地呈现。
通过“送电到乡”、“金太阳”等工程，光伏系统已解决了许多边远地区人口的供电问题。
随着传统化石能源的枯竭，太阳能光伏这一清洁、可再生的新型发电方式成为能源结构中重要的替代能源。
“十二五”时期我国新增太阳能光伏电站装机容量约1000万千瓦，太阳能光热发电装机容量100万千瓦，分布式光伏发电系统约1000万千瓦，光伏电站投资按平均每千瓦一万元测算，分布式光伏系统按1.5万元测算，总投资需求约2500亿元。
在此背景下，未来能源的趋势中，光伏会占据一个很重要的地位并且不可取代。
同时，光伏发电是利用太阳能电池将太阳能转化为电能的一种发电方式。
随着光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器等光伏系统中所需设备的完善，光伏发电系统正蓬勃发展。
它与常规发电所需的资源相比，太阳能资源具有如下优越性：1第1章绪论（1）取之不尽，用之不竭；（2）就地可取，不需运输；（3）分布光伏，分散使用；（4）不污染环境，不破坏生态；（5）周而复试，可以再生。
因此，光伏发电是未来能源发展的趋势。
1.2 光伏发电的历史和系统分类1.2.1 光伏发电的历史1839年，19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”。
1904年，爱因斯坦发表光电效应论文，为此在1921年获得诺贝尔奖。
1954年5月，美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的硅太阳电池，这是世界上第一个实用的太阳电池。
1958年，美国宇航局（NASA）在美国先锋1号人造卫星上首次应用太阳电池作为卫星的电源。
20世纪70年代末，光伏技术开始大量应用于地面。
进入21世纪，各国纷纷制定可再生能源法规，并网光伏系统开始大规模建设，光伏发电广发应用于各个领域。
1.2.2 光伏发电系统分类光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
独立光伏发电系统又应用于农村电气化、通信和工业应用和光伏产品，而并网光伏发电系统应用于与建筑结合的光伏发电系统和大型光伏电站。
这次课题主要针对的是独立光伏发电系统中的农村电气化，为发展我国的可持2吉林工程技术师范学院毕业论文续发展观，国家应该从人口基数最大的农村着手，加大农民对于新型能源的认知程度从而促使我国又快又好的实现可持续发展。
图1-1光伏发电系统分类1.3 光伏发电的优势及存在的问题将太阳光辐射能通过光伏效应直接转换为电能，称为太阳能光伏发电技术。
光伏发电是将太阳能直接转换为电能的一种发电形式，光伏发电的主要优势是:（1）一个新厂从设计、安装到开始发电所需的时间短；（2）高度模块化，因此电厂经济对规模的依赖性不强；（3）发电出力与峰值负荷需求匹配得很好；（4）静态结构，无需运动部件，没有噪声；（5）单位重量的发电容量大；（6）由于没有运动部件，故维护量小，寿命长；3第1章绪论（7）由于重量轻，故可移动性和便携性好。
太阳能光伏发电还存在一些有待攻克的“弱点”，它的缺点主要有光电转化率很低、发电时需要很大的面积、所需光照要求复杂，并且选择地日光辐射情况应适当，最重要的一点就是光伏发电成本太高。
1.4 课题任务和重点研究内容1.4.1 课题任务本设计由光伏发电系统的基本组成，计算当地的光伏阵列的最佳倾角，确定每天需要的发电量，确定光伏发电系统的电压等级，确定光伏发电系统的太阳电池数量，确定光伏发电系统的蓄电池数量，逆变器的选配，防雷装置等几部分组成。
保证光伏发电系统的安全可靠运行，获取最大能量和提供高质量的电能。
1.4.2 课题重点研究内容为使小型光伏发电系统可靠的运行。
首先光伏方阵要满足光照最差、太阳能辐射量最小季节的需要。
其次是负荷的估算，负荷的估算中应先区分直流负载还是交流负载，区分负荷是否有冲击电流；再者是直流接线箱的选型、光伏控制器的选型、蓄电池的选型、逆变器的选型、交流配电箱的选型。