太阳能光伏电源系统
太阳能光伏电源系统的原理及组成
太阳能光伏电源系统的原理及组成1.太阳能电池板：太阳能电池板是光伏电源系统的核心部分。
它由多个光伏电池组成，每个电池由两片不同材质的半导体（通常是硅）层组成。
当阳光照射到电池板上时，电池板会产生电流，这种效应称为光伏效应。
2.逆变器：太阳能电池板产生的电流是直流电，而我们家庭和工业用电是交流电。
逆变器的作用是将直流电转换为交流电，并将电压和频率调整为符合使用要求。
3.蓄电池：太阳能光伏电源系统通常还包括一个蓄电池组。
蓄电池用于存储太阳能电池板产生的电能，以备不太充足的太阳能供应或夜间使用。
4.控制器：控制器用于监测和控制光伏系统的工作状态。
它可以监测电池和光伏板的电压和电流，并防止电池过充或过放。
5.电源管理器：电源管理器用于管理光伏系统的运行，并将太阳能电池板和电网连接起来。
它可以自动选择太阳能电池板或电网的电源，以确保系统持续供电。
6.电网连接：太阳能光伏电源系统可以与电网连接，以便在太阳能供应不足时从电网获取电能，或将多余的电能发送回电网。
7.直流负载和交流负载：光伏电源系统可以为直流负载和交流负载供电。
直流负载可以直接使用太阳能电池产生的直流电，而交流负载需要通过逆变器将直流电转换为交流电。
光伏电源系统的工作原理是，当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子会激活电池板上的电子，使其从一个半导体层跃迁到另一个半导体层，从而产生电流。
这个过程称为光电效应或光伏效应。
然后，电流经过逆变器被转换为交流电，以满足各种电器设备的使用需求。
同时，多余的电能可以存储在蓄电池中，以备不时之需。
总结起来，太阳能光伏电源系统利用光伏效应将太阳的辐射能转化为电能，通过逆变器将直流电转换为交流电，并通过蓄电池存储和供应电能。
它是一种环保、可再生的能源转换系统，被广泛应用于家庭、企业和公共场所。
光伏电源系统的原理及组成
光伏电源系统的原理及组成首先太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图所示。
图1-1宏阳能电池发电僚统示党忸1 .太阳能电池方阵：太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm2到100cm2不等。
太阳能电池单体的工作电压约为0.5V,工作电流约为20 —25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率（见图1－2）。
（1）硅太阳能电池单体常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。
晶体硅太阳能电池由一个晶体硅片组成，在晶体硅片的上表面紧密排列着金属栅线，下表面是金属层。
硅片本身是P型硅，表面扩散层是N区，在这两个区的连接处就是所谓的PN结。
PN结形成一个电场。
太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。
太阳能电池的工作原理如下：光是由光子组成，而光子是包含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波长决定，光被晶体硅吸收后，在PN结中产生一对对正负电荷，由于在PN结区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端。
这就是“光生伏打效应”m伟组『Im 1 2太阳循电池单体、91件和方PI将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流；太阳能电池吸收的光子越多，产生的电流也就越大。
光子的能量由波长决定，低于基能能量的光子不能产生自由电子，一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子，多余的能量将使电池发热，伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。
（2）硅太阳能电池种类目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
家用太阳能光伏电源系统
源 系统
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为进 一步 提高 家用太 阳能光 伏 电源 系统 的产 品 质 量 ，规范 市场 ，满足 无 电 地 区人 民 的用 电需 求 ， 更好 地为广 大 无电农牧 民服 务 ，根 据 我们 的实践 经
验和调 查研 究 ，并综合 各方 面的意 见 ，提 出如下 家
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（）光一 互补 型 家 用太 阳能 光伏 电源 系统 ： ３ 风 主要 由太阳 电池 方阵 、微型风 力友 电机组 、蓄 电池 组 、控 制器和 逆 变器构 成 ，如图３ 示。 所
Ｔ ４ ７２ ２ ６５ ． ～９ 小型阀控式密封铅酸蓄电池等国家和 行业 标准 的规 定 。④ 控制 器应 符合 家用 太阳 能光伏
太阳能光伏发电系统的分析与设计
太阳能光伏发电系统的分析与设计随着世界经济的不断发展，环境问题也越来越受到人们的重视。
环境污染和能源危机成为全球面临的共同挑战，而太阳能光伏发电系统作为一种绿色、清洁的新能源正在逐步被人们所认可和使用。
本文将对太阳能光伏发电系统进行分析和设计。
一、太阳能光伏发电系统的原理太阳能光伏发电利用光电效应，将太阳辐射能转化成直流电能。
光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心部件，它的主要构成是P型半导体和N型半导体。
当太阳辐射照射到光伏电池上时，会产生正负电荷，形成电场。
电荷被电场分离，从而产生电流。
太阳能光伏发电系统除了光伏电池组成的发电系统外，还包括逆变器、蓄电池、电容器、电阻和电感等附属元件。
二、太阳能光伏发电系统的构成1.光伏电池板太阳能光伏发电系统的核心部件是光伏电池板，它是由多个光伏电池串联或并联组成的电池板。
光伏电池板能够将太阳能辐射转换为电能。
2.逆变器逆变器是太阳能光伏发电系统的一个重要部件，其主要功能是将直流电能转化为交流电能。
逆变器种类繁多，功能也不同，除了作为电能转换的转换器外，还有监测、控制、保护和显示等功能。
3.蓄电池太阳能光伏发电系统中蓄电池的作用是储存电能。
由于太阳能是不断变化的，需要借助储能设备来储存电能以备不时之需。
4.控制器控制器可监测太阳能光伏发电系统的电压、电流、电池电量和温度等参数。
通过控制器我们可以实现太阳能光伏发电系统的自动化运行。
三、太阳能光伏发电系统的设计1.电源规划和建设计划在设计太阳能光伏发电系统之前，必须进行电源规划。
电源规划包括电源选型、电源规格、电源接线和电源布线等。
在进行太阳能光伏发电系统的建设计划之前，要确定光伏电池板的面积、逆变器的功率和蓄电池的容量，这是设计的重要环节。
2.光伏电池板的选择光伏电池板的类型繁多，如硅太阳能、薄膜太阳能和钙钛矿太阳能等。
在选择光伏电池板时需要考虑价格、效率和可靠性等因素。
3.逆变器的选择逆变器的种类繁多，不同的逆变器功率和效率也不同。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
1. 引言1.1 概述太阳能光伏系统是一种利用太阳能转化为电能的技术系统。
它由不同的部件组成，包括太阳能电池板、逆变器和放大器等。
这些部件各自扮演着不同的角色，共同完成将太阳能转化为可用电能的过程。
1.2 文章结构本文将对太阳能光伏系统的组成进行简要介绍，并详细说明每个部件的作用和原理。
首先，将讨论太阳能光伏系统所包含的三个主要部件：太阳能电池板、逆变器和放大器。
然后，将分别阐述每个部件的作用和原理。
1.3 目标本文旨在帮助读者了解太阳能光伏系统的基本组成以及每个部件的作用和原理。
通过对该技术系统的深入理解，读者可以更好地认识到太阳能光伏领域中不同部件之间相互关联的重要性，并根据需要选择合适的组件搭建自己的太阳能光伏系统。
同时，也有助于加深对可再生能源利用以及环境保护的认识。
2. 太阳能光伏系统的组成太阳能光伏系统是由多个关键部件组成的，每个部件都具有特定的功能和作用。
下面将逐一介绍这些部件。
2.1 太阳能电池板（光伏电池）太阳能电池板是太阳能光伏系统中最核心的部件之一。
它使用光伏效应将太阳辐射转换为直流电能。
当太阳辐射照射到电池板上时，通过半导体材料内PN结构的作用，光子激发了材料内的自由载流子，从而产生电流。
这个过程称为光伏效应。
2.2 逆变器（Inverter）逆变器是太阳能光伏系统中另一个重要的部件。
它负责将直流电转换为交流电，以便供给家庭或工业设备使用。
在太阳能光伏系统中，太阳能电池板产生的是直流电。
然而，我们通常使用的大多数家用设备和工业设备需要交流电才能正常工作。
因此，逆变器发挥着非常关键的作用。
逆变器通过使用先进的电子元件和控制技术来实现直流到交流的转换。
它接收来自太阳能电池板的直流电，并使用内部电路将其转换为符合需要的交流电。
此外，逆变器还可以调节输出电压和频率，以满足不同设备的要求。
2.3 放大器（Amplifier）放大器是太阳能光伏系统中用于增强信号强度和稳定输出的部件。
太阳能光伏发电系统的工作原理解析
太阳能光伏发电系统的工作原理解析太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能转化为电能的装置，通过将太阳辐射能转化为直流电能，为日常生活和工业生产提供可再生清洁能源。
本文将介绍太阳能光伏发电系统的工作原理，以及其组成部分和应用领域。
一、工作原理太阳能光伏发电系统的工作原理基于光伏效应，即通过将太阳光转化为电能的作用。
当太阳辐射能照射到光伏电池组件上时，光子与光伏电池材料内的半导体原子发生相互作用。
这一过程中，光子的能量被转化为电子的激发能量，使得电子从半导体的价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
通过电池内部的电场作用力，电子会被推向逆电场方向的电极，从而形成电流。
这个过程将太阳光的能量转化为电能输出。
二、组成部分太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、控制器、储能装置和逆变器等组成。
1. 光伏电池组件：主要由太阳能电池板组成，这些电池板由多个光伏电池单元串联并联而成。
光伏电池单元是由半导体材料构成的，能够吸收太阳辐射能并将其转化为电能。
2. 控制器：控制器用于控制和调节太阳能光伏发电系统的运行。
它能够监测电池的电压和电流，以确保系统的正常工作，并通过最大功率点追踪算法来提高系统的发电效率。
3. 储能装置：由于太阳能的不稳定性和间歇性，储存太阳能发电产生的电能至关重要。
储能装置通常采用蓄电池来储存电能，以备不时之需。
4. 逆变器：太阳能光伏发电系统输出的是直流电能，而大部分家用电器使用的是交流电能。
逆变器的作用是将直流电能转化为交流电能，以满足日常生活和工业生产的需要。
三、应用领域太阳能光伏发电系统的应用领域广泛，涵盖了家庭、工业和农村等领域。
1. 家庭应用：太阳能光伏发电系统可以为家庭提供独立的电力供应，满足基本的用电需求。
通过安装光伏电池组件在屋顶或空地上，可以将太阳能转化为电能，供应家庭照明、电视、电脑等家电设备的使用。
2. 工业应用：工业生产对电力需求较大，太阳能光伏发电系统可以作为企业的备用电源或主要电力供应来源。
太阳能光伏电站直流电源系统设计方案
太阳能光伏电站直流电源系统设计方案直流电源系统是指采用蓄电池组供电的直流系统，是一种与电力系统运行方式无关的独立电源系统。
在发电场站故障甚至交流电源完全消失的情况下，为电力系统中相关设备提供可靠的工作电源，因此它具有很高的供电可靠性。
此外,由于蓄电池电压平稳，容量较大，可以提供断路器合闸时所需用的较大的短时冲击电流，直流电源主要是对发电场站的断路器的控制回路、信号设备、微机保护、远动装置和自动装置以及（由逆变电源供电的）计算机等设备供电。
在正常和故障情况下以保证他们能可靠地动作。
1设备性能要求1.1监测控制系统结构：N+1模块化结构热备份,带电热插拔。
监控方式:采用触摸屏主监控，智能电池管理和支路绝缘监测，“四遥”功能完善,并提供数据库格式及通讯规约。
设有RS232和RS485接口，使输出模拟量和状态量信号与变电所综自系统连接，通讯协议满足综自系统要求，触摸屏主监控内设CDT 和MOdbUS规约，可以任意选择，信息有：直流母线电压、充电装置出口电压、直流系统接地、直流母线电压异常、充电装置故障、蓄电池电压及开断设备的事故动作等信号和交流电源故障，直流馈路空开跳闸等情况。
微机绝缘监测装置采用在线检测支路漏电方式，带有通讯接口，与直流系统通讯。
蓄电池浮充、均充电压可调。
电池监测仪能实现对每个单体电池电压和内阻的监控，具备容量分析功能，能与直流系统通讯，其测量误差应W2%0o 能实现多个整流模块民主均流。
直流系统能与监控系统通讯，支持公共通用规约。
1.2充电模块直流电源系统的充电模块采用高频开关电源，它是采用软开关技术的一种高效高精度电源，可多模块并连工作。
它的电池兼容性高、直流可控性好、功率因数高、噪音低、均流性好、体积小、直流成分纯净度高、重量轻、效率高、输出纹波小、模块叠加、N+1热备份设计，及便于计算机管理。
由于它的输入输出接口都采用硬接插件(热插板)连接方式,维修更换极为简便,所以特别适合电力系统动态负荷多、稳压、稳流、纹波精度要求高和N+1的冗余配置、较好的电磁兼容性、可靠性的要求。
光伏发电系统简介
光伏发电系统简介
光伏发电系统分类
一、离网型太阳能发电系统
1、直流太阳能发电系统 2、交流太阳能发电系统 3、交直流太阳能发电系统
二、并网型太阳能发电系统
1、单相并网发电系统 2、三相并网发电系统
三、离网并网混合型太阳能发电系统
光伏发电系统简介
离网型光伏系统构成
离网型太阳能发电 系统由太阳能组件 （太阳能电池或太 阳能电池板）、太 阳能控制器、蓄电 池（组）组成。如 输出电源为交流 220V或380V，还 需配置逆变器。
光伏发电系统简介
晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池各自优缺点
晶体硅太阳能电池： 优点：技术成熟、单位面积转换效率高（15%-18%） 缺点：弱光性差、只能做成固定形状 非晶硅太阳能电池： 优点：弱光性强、可做成成任意形状，特别适合BIPV 缺点：技术不太成熟、单位面积转换效率低（最高9%）
光伏发电系统简介
光伏发电系统简介
光伏发电原理
太阳能发电的主要原理是根据光生伏打效应，由太阳 能组件发出直流电，如为并网系统则通过并网逆变器 直接将电能并入电网；如为离网系统则通过太阳能控 制器给蓄电池及负载充放电。
光伏发电系统简介
光生伏打效应
一束光照在半导体上和照在金属或绝缘体上效果截然不同。由于金属中 自由电子如此之多，以致光引起的导电性能的变化完全可忽略。绝缘体 在很高温度下仍未能激发出更多的电子参加导电。而导电性能介于金属 和绝缘体之间的半导体对体内电子的束缚力远小于绝缘体，可见光的光 子能量就可以把它从束缚激发到自由导电状态，这就是半导体的光电效 应。当半导体内局部区域存在电场时，光生载流子将会积累，和没有电 场时有很大区别，电场的两侧由于电荷积累将产生光电电压，这就是光 生伏特效应，简称光伏效应。
太阳能光伏电源系统技术及经济性
而我 国的能源更是缺少 ，根 据已经探 明的储量 ，煤 炭只能维持 Ｎ 器件在 阳光 下的光 电转 换效率最 高通 常称这类器 件为 “ 结 光
约１ ５ 、石油只能维持 １年 、天然气只能维持３ 年 ，铀也只能 伏 电池” ０年 ５ Ｏ 。
维持５ 年 。而且随着工农业 的发展和人 民生活水平 的提高 ，能 Ｏ 容量为５ 亿千瓦 （ 中煤 电３３ 其 ．亿千瓦 ，水 电ｌ 千瓦 ，核 电８ ０ 亿 ０ 从 １６ 年到 １７ 年 ，硅 光伏 电池技术没有取 得重 大进展 。 ９１ ９１ １７ 年之 间研制出 了各种空 间用 的光伏 电池并 以不同 的商标 出 ９６
工作 原理 ，并对太阳能光伏发 电的经济性 进行 了分析 ，重 点讨 学家 ＡＥ贝克勒尔 意外 地发 现 ，用两片金属 浸入 溶液构成 的伏 ．．
论 了其 在 建 筑 方 面 的应 用 。
关 键 词 ： 太 阳能 ；光 伏 电源 ；光伏 发 电
能 源 短 缺 和 地 球 生 态 环 境 污 染 已经 成 为 人 类 面 临 的 最 大 问 材料 ，并推断 出在光的照射 下硒导电能力的增加正 比于光通量。
太阳能光伏电源系统的原理及组成
太阳能光伏电源系统的原理及组成太阳能光伏电源系统是一种利用太阳能转化为电能的系统。
它基于光电效应原理，利用光伏发电技术将太阳能转化为直流电能，再通过逆变器将直流电转换为交流电，供应给家庭、工业和商业等领域使用。
该系统由太阳能光伏电池板、充电控制器、电池组、逆变器和配电系统等组成。
太阳能光伏电池板是太阳能光伏电源系统的核心部件，它由光伏电池组成。
光伏电池是一种将太阳能转化为直流电能的半导体材料，常见的有单晶硅、多晶硅、铁硅等材料。
当阳光照射到光伏电池上时，光子的能量会激发电池中的电子，形成电场。
经过电池两端的导线，可以得到一定的直流电能。
充电控制器是太阳能光伏电源系统的重要组成部分，它主要起到控制电池充电和放电的作用。
充电控制器具有过充保护、放电保护、短路保护和过载保护等功能，可以确保电池的正常工作状态。
同时，充电控制器还可以对太阳能光伏电池板进行最大功率点追踪，以提高系统的电能转化效率。
电池组是太阳能光伏电源系统的储能装置。
在白天，当太阳能光伏电池板发电量超过负载需求时，多余的电能会被储存在电池组中。
在夜晚或阴天，当太阳能光伏电池板的发电量不足以满足负载需求时，电池组会释放储存的电能，供应给负载使用。
目前常用的电池组有铅酸蓄电池、锂离子电池等。
逆变器是太阳能光伏电源系统的关键设备，它主要负责将直流电转换为交流电。
逆变器具有稳压、稳频、峰值电压调整等功能，可以将直流电能转换为满足负载需求的交流电能。
逆变器的输出功率一般要与负载需求匹配，以确保系统的正常运行。
配电系统是太阳能光伏电源系统的最后一部分，它负责将逆变器输出的交流电能分配给各个负载。
配电系统包括配电箱、电线和开关等设备，可以将电能送达到各个用电设备，满足用户的电能需求。
总的来说，太阳能光伏电源系统的原理是利用光电效应将太阳能转化为电能，并通过充电控制器、电池组、逆变器和配电系统等设备实现电能的储存和供应。
该系统的组成部分都起到重要的作用，确保太阳能光伏电源系统的高效、稳定和可靠运行。
光伏发电系统的组成和结构
光伏发电系统的组成和结构光伏发电系统是一种通过太阳能将光能转化为电能的系统。
它由多个组件和设备组成，这些组件和设备之间相互协作，实现太阳能的捕获、转换和利用。
本文将介绍光伏发电系统的组成和结构，详细解释每个组件的功能和作用。
一、光伏发电系统的主要组成部分1. 太阳能电池板（光伏电池板）太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件，由若干个光伏电池片组成。
其主要功能是将太阳光转化为直流电能。
太阳能电池板一般安装在户外，以接收充足的阳光。
2. 支架系统支架系统是用来支持和固定太阳能电池板的设备，通常由金属材料制成。
支架系统的设计需要考虑到太阳能电池板的角度和方向，以最大程度地捕捉太阳能，并确保太阳能电池板的安全稳定运行。
3. 逆变器逆变器是将太阳能电池板产生的直流电能转换为交流电能的设备。
由于大多数家庭和工业设备使用的是交流电，在光伏发电系统中需要逆变器来将直流电转换为交流电，以供电器设备使用。
4. 电池（可选）电池是光伏发电系统中的一个可选组件。
它们用于存储太阳能转化的电能，以便在夜间或天气不好时使用。
电池的容量大小决定了系统存储和使用能量的能力。
二、光伏发电系统的工作原理光伏发电系统的工作原理是将太阳能转化为电能。
当太阳能电池板接收到阳光时，光能被光伏电池片吸收，并激发出电子。
这些电子通过电池板的导线流动，形成直流电。
通过逆变器，直流电被转换为交流电，以满足家庭或工业设备的电能需求。
三、光伏发电系统的结构光伏发电系统的结构可以根据应用场景和功率需求的不同而有所差异。
以下是一个常见的光伏发电系统结构示例：1. 单一轴或双轴跟踪系统（可选）这种结构中，太阳能电池板通过单一轴或双轴跟踪系统可自动调整角度和方向，以最大程度地捕捉太阳光。
这种跟踪系统通常用于大型光伏发电站或商业项目中。
2. 串联或并联连接太阳能电池板可以通过串联或并联连接在一起，以提供所需的电流和电压。
串联连接可以增加电压，而并联连接可以增加电流。
光伏发电系统
光伏发电系统太阳能光伏发电系统是利用太阳能转换为电能的一种能源利用方式。
随着科技的发展，太阳能已经成为人类能源利用的首选之一，因为它不会对环境造成污染，也不会消耗地球上的资源。
光伏发电系统是将太阳能进行有效转换的一种技术，可以为整个社会提供清洁的电能，对保护生态环境和经济发展都有着重要的影响。
我国已经形成了完整的太阳能电池组件的生产供应链，具有竞争优势的中国品牌也已经出口至全球各地。
光伏发电系统一般由太阳能电池、控制器、蓄电池以及逆变器等组成。
根据和电网是否连接的状态，可以将光伏发电系统划分为独立式和并网式两种发电方式。
独立式主要应用于农村民用，满足于用电需求量较少或偏远地区，而并网式则可以补充我国电能不足，为工业和经济发展提供基础保障。
我国一直在大力发展清洁能源，多种清洁能源发电方式的年发电量在总发电量中所占的比例越来越大。
根据光伏发电系统的结构形式和区域范围的不同，可以将其分为独立发电系统、微网发电系统和并网发电系统三种。
独立发电系统是为单个用户提供供电的系统，微网发电系统是一个较小的连网系统，而并网发电系统则是和整个电网系统进行统一连接，实现互补。
这些不同类型的光伏发电系统可以满足不同的用电需求，为人们的生产和生活提供清洁的电能。
1) 离网光伏蓄电系统是一种简单、适应性强的系统，能够在不同环境下发挥良好的作用。
然而，由于所使用的蓄电池较大，安装和搬运不便，且维护难度较大，因此限制了其使用范围。
2) 光伏并网发电系统的发电量取决于太阳光能辐射，因此会受到太阳照射角度和昼夜变化的影响而波动。
如果仅依靠自身的电量储存很可能无法满足用电需求，需要通过市电购电。
当电能充裕且用电需求量不大时，可以将多余的电力卖出，实现更好的经济效益。
3) A、B两种系统可以结合成混合系统，根据电网的电价来调整发电方案，实现更高的经济效益。
但是该系统必须形成一定规模，造价较高，运行成本难以控制。
1.3 太阳能光伏发电系统1.3.1 太阳能光伏发电系统的工作原理太阳能发电利用电池组件的半导体界面光生伏特效应将光能转换成电能。
太阳能光伏发电系统的分类与介绍
太阳能光伏发电系统的分类与介绍光伏系统定义：光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。
太阳能光伏系统的分类与介绍一般我们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。
如果根据太阳能光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分。
还可以将光伏系统细分为如下六种类型：小型太阳能供电系统（Smal lDC）;简单直流系统（SimpleDC）;大型太阳能供电系统（LargeDC）;交流、直流供电系统（AC/DC）;并网系统（Util ityGridConnect）;混合供电系统（Hybrid）;并网混合系统。
下面就每种系统的工作原理和特点进行说明。
1.小型太阳能供电系统（SmallDC）该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小，整个系统结构简单，操作简便。
其主要用途是一般的家庭户用系统，各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。
如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统，负载为直流灯，用来解决无电地区的家庭照明问题。
2.简单直流系统（SimpleDC）该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器，系统结构简单，直接使用光伏组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程，以及控制器中的能量损失，提高了能量利用效率。
其常用于PV水泵系统、一些白天临时设备用电和一些旅游设施中。
下图显示的就是一个简单直流的PV水泵系统。
这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮的地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。
3大型太阳能供电系统（LargeDC）与上述两种光伏系统相比，这种光伏系统仍然是适用于直流电源系统，但是这种太阳能光伏系统通常负载功率较大，为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的系统规模也较大，需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的蓄电池组，其常见的应用形式有通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电，航标灯塔、路灯等。
简述四大光伏发电系统
简述四大光伏发电系统根据市面上现有的光伏发电项目，结合不同的应用场景，太阳能光伏发电系统可以大致分为四种类型：并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统和多种能源混合微网系统。
一、并网发电系统由光伏组件、并网逆变器、负载、双向电表、并网柜和电网组成。
并网发电系统示意图原理是将光伏组件产生的直流电通过逆变器转化为交流电，再供给到负载和接入电网。
这样，满足家庭负载的同时，多余的电还可以卖入电网。
其特点如下：1.与电网连接，电量部分或全部上传电网。
2.电网停电，光伏发电也停止。
因为逆变器都有防孤岛，也就是电网公司要求：电网停电，光伏电也必须立刻断电，主要是安全考虑。
3.晚上居民还是依靠市电。
4.没有储能装置。
二、离网发电系统和并网发电系统相对的，就是离网发电系统，由光伏组件、离网逆变器、蓄电池、负载等构成。
比较先进方案中已经将逆变器+蓄电池集成为一体设备，如离网储能一体机。
离网发电系统可以不依赖电网而独立运行，一般应用于偏僻地区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。
分体式离网发电系统示意图一体式离网发电系统示意图在有光照时将太阳能转化为电能，通过离网逆变器给负载供电，或给蓄电池充电。
或在没有光伏的情况下，也可以通过电网对蓄电池进行充电；在无光照时或电网停电时，可将蓄电池的电通过逆变器给交流负载供电。
其特点如下：1.不依靠电网的独立系统。
也就是，不管有没有市电，只要有太阳光照满足，离网系统就可以独立工作，就可以独立提供电能。
2.必须有储能设备，也就是必须需要蓄电池，不然晚上或阴雨天无法工作。
3.可以不接光伏。
三、并离网储能系统由光伏组件、并离网混合逆变器、蓄电池、负载等构成。
现在也有比较先进方案是将并离网混合逆变器+电池系统集成一体，例如优能的UHome系列并离网储能一体机。
并离网储能系统广泛应用于经常停电或光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵、波峰电价比波谷电价贵等场景。
并离网储能系统示意图白天有光的情况下，通过离并混合逆变器优先供给负载用电，多余的电存储到蓄电池中；晚上的时候，蓄电池通过离并网混合逆变器为负载进行供电。
太阳能光伏电源系统在通信系统中的应用分析及设计要点
太阳能光伏电源系统在通信系统中的应用分析及设计要点林培桂第二设计院导读：太阳能光伏发电已经成为发展最为迅速的产业之一。
目前在电网延伸不到或电网质量不高的地方，利用太阳能光伏发电设备组成的通信电源系统，对解决通信系统的供电发挥着越来越大的作用。
通信基站根据不同的建设目的，会有不同的系统设计要求，因此应该在系统设计初期，让设计人员充分了解太阳能光伏电源系统的运行方式和设计要求。
本文将从太阳能光伏发电的原理入手，详细介绍通信用太阳能光伏电源系统的系统原理和技术要求，并深入研究通信用太阳能光伏电源系统设计中需要明确和关注的五个方面，即总体设计原则、太阳能极板容量设计、太阳能蓄电池配置、系统控制单元设计和系统保护及防盗安全。
本课题的研究旨在让设计人员了解通信用太阳能光伏电源系统的原理和设计要求，并在实际设计工作中参考本课题的一些设计原则和思路，使设计工作达到网络运行商的要求，并保障设计完成的太阳能光伏电源系统能安全、稳定的运行。
摘要分析了太阳能光伏电源系统的结构特点和运行原理，在此基础上深入研究通信用太阳能光伏电源系统设计中需要明确和关注的五个方面，提出了设计原则和思路。
关键词太阳能光伏发电电池方阵蓄电池控制单元系统保护一、引言我国是一个拥有丰富的太阳能资源的国家。
图1.1为中国太阳能资源分布图。
从图中可知：除贵州高原部分地区外，中国的所有地域均为高太阳能资源区域。
而目前我国太阳能的开发利用量还不到可开发量的1/1000。
与此同时，随着我国电信事业的迅速发展，通信网络的规模在不断扩大。
而目前我国有些偏远地区的基站主要由农电、小水电来支持，甚至有些地区(如某些海岛、戈壁等边远地区)根本没有电力供应。
因此对于分布面广，维护工作量大的通信基站来说，太阳能光伏电源系统就成为通信基站供电形式的最佳选择。
图1.1 中国太阳能资源分布图二、通信用太阳能光伏电源系统应用1.应用前景随着我国经济建设的持续稳定发展以及通信技术的进步，无论是移动通信、微波、广播和电视转发，还是卫星通信，都各自在全国建立了一定数量的通信基站，分别形成了一个覆盖全国的通信网络。
太阳能光伏发电系统一般分为哪几种类型
太阳能光伏发电系统根据不同的应用场合一般分为并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等五种。
一、并网光伏发电系统光伏并网系统由光伏组件、光伏并网逆变器、光伏电表、负载、双向电表、并网柜和电网组成，光伏组件由光照产生直流电经过逆变器转换成交流电供给负载和送入电网。
并网光伏系统主要有两种上网模式，一个是“自发自用、余电上网”，另一个是“全额上网”。
一般分布式光伏发电系统主要采用“自发自用、余电上网”模式，太阳能电池产生的电优先给负载，当负载用不完后，多余的电送入电网，当供给负载电量不够时，电网和光伏系统可以同时给负载供电。
二、离网光伏发电系统离网光伏发电系统不依赖电网而独立运行，一般应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。
系统一般由光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、负载等构成。
离网发电系统在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。
针对无电网地区或经常停电地区，实用性很强。
三、并离网光伏储能系统并离网光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多的场所。
系统由光伏组件、太阳能并离网一体机、蓄电池、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，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池充电；在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。
该系统相比并网发电系统，增加了充放电控制器和蓄电池，在电网停电时，光伏系统还可以继续工作，逆变器可以切换成离网工作模式，给负载供电。
四、并网储能光伏发电系统并网储能光伏发电系统能够存储多余的发电量，提高自发自用的比例。
系统由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。
当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器将用不完的电储存起来。
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新能源课程设计姓名：班级：电气101班学号：指导教师：韩老师成绩评定：2014年1月3日目录一. 太阳能光伏电源系统的原理及组成 (2)1．太阳能电池方阵 (2)2．充放电控制器 (2)3．直流/交流逆变器 (3)4．蓄电池组 (3)二．光伏电源充放电控制器 (3)1．控制器的功能 (3)2．控制器的分类 (4)3．控重制器的基本电路和工作原理 (5)三．直流－交流逆变器 (7)1．逆变器的功能 (7)2．光伏发电系统对逆变器的技术要求 (8)3．逆变器的主要技术性能指标 (9)4．逆变器的分类和电路结构 (11)四.总结 (15)一．太阳能光伏电源系统的原理及组成太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图1－1所示。
图1－1 太阳能电池发电系统示意图1．太阳能电池方阵：太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm2到100cm2不等。
太阳能电池单体的工作电压约为0.5V, 工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率。
2．充放电控制器：充放电控制器是能自动防止蓄电池组过充电和过放电并具有简单测量功能的电子设备。
由于蓄电池组被过充电或过放电后将严重影响其性能和寿命，充放电控制器在光伏系统中一般是必不可少的。
充放电控制器，按照开关器件在电路中的位置，可分为串联控制型和分流控制型；按照控制方式，可分为普通开关控制型(含单路和多路开关控制)和PWM脉宽调制控制型(含最大功率跟踪控制器)。
开关器件，可以是继电器，也可以是MOSFET模块。
但PWM脉宽调制控制器，只能用MOSFET模块作为开关器件。
3．直流/交流逆变器：逆变器是将直流电变换成交流电的电子设备。
由于太阳能电池和蓄电池发出的是直流电，当负载是交流负载时，逆变器是不可缺少的。
逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。
独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。
并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统，将发出的电能馈入电网。
逆变器按输出波形，又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。
方波逆变器，电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。
正弦波逆变器，成本高，但可以适用于各种负载。
从长远看，SPWM脉宽调制正弦波逆变器将成为发展的主流。
4．蓄电池组：其作用是储存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电系统对所用蓄电池组的基本要求是：(1) 自放电率低；(2)使用寿命长；(3) 深放电能力强；(4)充电效率高；(5) 少维护或免维护；(6)工作温度范围宽；(7) 价格低廉。
目前我国与太阳能电池发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封免维护铅酸蓄电池；配套200Ah以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池。
二．光伏电源充放电控制器：1．控制器的功能：（1）高压（HVD）断开和恢复功能：控制器应具有输入高压断开和恢复连接的功能。
（2）欠压（LVG）告警和恢复功能：当蓄电池电压降到欠压告警点时，控制器应能自动发出声光告警信号。
（3）低压（LVD）断开和恢复功能：这种功能可防止蓄电池过放电。
通过一种继电器或电子开关连结负载，可在某给定低压点自动切断负载。
当电压升到安全运行范围时，负载将自动重新接入或要求手动重新接入。
有时，采用低压报警代替自动切断。
（4）保护功能：①防止任何负载短路的电路保护。
②防止充电控制器内部短路的电路保护。
③防止夜间蓄电池通过太阳电池组件反向放电保护。
④防止负载、太阳电池组件或蓄电池极性反接的电路保护。
⑤在多雷区防止由于雷击引起的击穿保护。
（5）温度补偿功能：当蓄电池温度低于２５℃时，蓄电池应要求较高的充电电压，以便完成充电过程。
相反，高于该温度蓄电池要求充电电压较低。
通常铅酸蓄电池的温度补赏系数为－5mv/ºC/CELL 。
3．控制器的分类：光伏充电控制器基本上可分为五种类型：并联型、串联型、脉宽调制型、智能型和最大功率跟踪型。
（1〕并联型控制器：当蓄电池充满时，利用电子部件把光伏阵列的输出分流到内部并联电阻器或功率模块上去，然后以热的形式消耗掉。
因为这种方式消耗热能，所以一般用于小型、低功率系统，例如电压在１２伏、２０安以内的系统。
这类控制器很可靠，没有如继电器之类的机械部件。
（2〕串联型控制器：利用机械继电器控制充电过程，并在夜间切断光伏阵列。
它一般用于较高功率系统，继电器的容量决定充电控制器的功率等级。
比较容易制造连续通电电流在４５安以上的串联控制器。
（3〕脉宽调制型控制器：它以PWM脉冲方式开关光伏阵列的输入。
当蓄电池趋向充满时，脉冲的频率和时间缩短。
按照美国桑地亚国家实验室的研究，这种充电过程形成较完整的充电状态，它能增加光伏系统中蓄电池的总循环寿命。
（4〕智能型控制器：采用带CPU的单片机（如 Intel公司的MCS51系列或Microchip公司PIC系列）对光伏电源系统的运行参数进行高速实时采集，并按照一定的控制规律由软件程序对单路或多路光伏阵列进行切离/接通控制。
对中、大型光伏电源系统，还可通过单片机的RS232接口配合MODEM调制解调器进行远距离控制。
（5〕最大功率跟踪型控制器：将太阳电池的电压U和电流I检测后相乘得到功率P，然后判断太阳电池此时的输出功率是否达到最大，若不在最大功率点运行，则调整脉宽，调制输出占空比D，改变充电电流，再次进行实时采样，并作出是否改变占空比的判断，通过这样寻优过程可保证太阳电池始终运行在最大功率点，以充分利用太阳电池方阵的输出能量。
同时采用PWM调制方式，使充电电流成为脉冲电流，以减少蓄电池的极化，提高充电效率。
4．控制器的基本电路和工作原理：⑴单路并联型充放电控制器：并联型充放电控制器充电回路中的开关器件T1是并联在太阳电池方阵的输出端，当蓄电池电压大于“充满切离电压”时，开关器件T1导通，同时二极管D1截止，则太阳电池方阵的输出电流直接通过T1短路泄放，不再对蓄电池进行充电，从而保证蓄电池不会出现过充电，起到“过充电保护”作用。
D1为防“反充电二极管”，只有当太阳电池方阵输出电压大于蓄电池电压时，D1才能导通，反之D1截止，从而保证夜晚或阴雨天气时不会出现蓄电池向太阳电池方阵反向充电，起到“放反向充电保护”作用。
开关器件T2为蓄电池放电开关，当负载电流大于额定电流出现过载或负载短路时，T2关断，起到“输出过载保护”和“输出短路保护”作用。
同时，当蓄电池电压小于“过放电压”时，T2也关断，进行“过放电保护”。
D2为“防反接二极管”，当蓄电池极性接反时，D2导通使蓄电池通过D2短路放电，产生很大电流快速将保险丝BX烧断，起到“防蓄电池反接保护”作用。
检测控制电路随时对蓄电池电压进行检测，当电压大于“充满切离电压”时使T1导通进行“过充电保护”；当电压小于“过放电压”时使T2关断进行“过放电保护”。
⑵串联型充放电控制器：串联型充放电控制器和并联型充放电控制器电路结构相似，唯一区别在于开关器件T1的接法不同，并联型T1并联在太阳电池方阵输出端，而串联型T1是串联在充电回路中。
当蓄电池电压大于“充满切离电压”时，T1关断，使太阳电池不再对蓄电池进行充电，起到“过充电保护”作用。
其它元件的作用和串联型充放电控制器相同，不再赘述。
D13．检测控制电路的组成和工作原理：检测控制电路包括过压检测控制和欠压检测控制两部分。
检测控制电路是由带回差控制的运算放大器组成。
A1为过压检测控制电路，A1的同相输入端由W1提供对应“过压切离”的基准电压，而反相输入端接被测蓄电池，当蓄电池电压大于“过压切离电压”时，A1输出端G1为低电平，关断开关器件T1，切断充电回路，起到过压保护作用。
当过压保护后蓄电池电压又下降至小于“过压恢复电压”时，A1的反相输入电位小于同相输入电位，则其输出端G1由低电平跳变至高电平，开关器件T1由关断变导通，重新接通充电回路。
“过压切离门限”和“过压恢复门限”由W1和R1配合调整。
A2为欠压检测控制电路，其反相端接由W2提供的欠压基准电压，同相端接蓄电池电压（和过压检测控制电路相反），当蓄电池电压小于“欠压门限电平”时，A2输出端G2为低电平，开关器件T2关断，切断控制器的输出回路，实现“欠压保护”。
欠压保护后，随着电池电压的升高，当电压又高于“欠压恢复门限”时，开关器件T2重新导通，恢复对负载供电。
“欠压保护门限”和“欠压恢复门限”由W2和R2配合调整。
四．直流－交流逆变器：1．逆变器的功能：逆变器是电力电子技术的一个重要应用方面。
电力电子技术是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合技术。
众所周知，整流器的功能是将50HZ的交流电整流成为直流电。
而逆变器与整流器恰好相反，它的功能是将直流电转换为交流电。
这种对应于整流的逆向过程，被称之为“逆变”。
太阳能电池在阳光照射下产生直流电，然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。
例如，日光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电，绝大多数动力机械也是如此。
此外，当供电系统需要升高电压或降低电压时，交流系统只需加一个变压器即可，而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。
因此，除特殊用户外，在光伏发电系统中都需要配备逆变器。
逆变器还具备有自动调压或手动调压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。
综上所述，逆变器已成为光伏发电系统中不可缺少的重要配套设备。
目前我国光伏发电系统主要是直流系统，即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电，如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。
此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力，由于大多为交流负载，以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。
另外，光伏发电最终将实现并网运行，这就必须采用交流系统。
随着我国光伏发电市场的日趋成熟，今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。
2．光伏发电系统对逆变器的技术要求：采用交流电力输出的光伏发电系统，由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成，而逆变器是其中关键部件。
光伏发电系统对逆变器的技术要求如下：（１）要求具有较高的逆变效率。