太阳能光伏发电系统设备构成
太阳能光伏发电系统原理与应用技术
太阳能光伏发电系统原理与应用技术一、引言在当今社会，能源问题日益成为人们关注的焦点。
传统的化石能源日益枯竭，同时也给地球环境带来了严重的污染。
寻找一种清洁、可再生的能源就成为了当务之急。
太阳能作为一种非常丰富的可再生能源，其应用前景广阔。
太阳能光伏发电系统作为太阳能利用的一种主要方式，在能源领域也备受关注。
本文将就太阳能光伏发电系统的原理与应用技术展开探讨。
二、太阳能光伏发电系统原理1. 太阳能光伏发电系统的基本构成太阳能光伏发电系统主要包括太阳能电池板、光伏逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。
其中，太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，其作用是将太阳能转换为直流电能；光伏逆变器则是将直流电能转换为交流电能供电使用；而储能设备则可以将多余的电能储存起来，以应对没有太阳能供应的时候。
2. 太阳能电池板的工作原理太阳能电池板利用光能来产生电能，其主要工作原理是光生电效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子会被太阳能电池板的半导体材料吸收，并激发出电子和空穴对。
这些电子和空穴对在电场的作用下，分别向两端移动，形成电流，从而产生了电能。
三、太阳能光伏发电系统应用技术1. 多晶硅和单晶硅太阳能电池随着技术的不断发展，太阳能电池的制备工艺也得到了极大的改进。
目前市场上主要的太阳能电池为多晶硅和单晶硅太阳能电池。
多晶硅太阳能电池通过将多晶硅棒切割成薄片来实现，而单晶硅太阳能电池则是利用单晶硅棒来生产。
这两种太阳能电池在光伏发电系统中应用广泛，且具有较高的转换效率和稳定性。
2. 太阳能光伏发电系统的并网技术随着太阳能光伏发电技术的不断发展，其并网技术也愈加成熟。
并网技术是指太阳能光伏发电系统将发电效果集中于电网内，以供应城市和居民的用电需求。
通过并网技术，太阳能光伏发电系统可以将多余的电能输送到电网中，从而实现供需平衡和能源优化利用。
3. 太阳能光伏发电系统的智能化管理随着物联网和大数据技术的发展，太阳能光伏发电系统的智能化管理也成为了发展趋势。
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。
太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统I. 研究背景和目的- 太阳能光伏发电系统的定义和作用- 研究的目的和意义II. 太阳能光伏发电系统的原理- 光伏发电原理- 光伏元件的组成和特点- 太阳能光伏发电系统的结构和分类III. 太阳能光伏发电系统的组成和配置- 光伏电池板- 逆变器和电池组件- 控制器和监测系统- 网络接入和储能系统IV. 太阳能光伏发电系统的应用和发展趋势- 太阳能光伏发电系统在不同场景的应用- 太阳能光伏发电系统的发展历程和趋势- 太阳能光伏发电系统的优势和挑战V. 太阳能光伏发电系统的经济效益和环保特点- 太阳能光伏发电系统的成本和投资回收期- 太阳能光伏发电系统的环保特点- 太阳能光伏发电系统对经济和社会的贡献VI. 结论和建议- 总结太阳能光伏发电系统的优势和应用前景- 提出对太阳能光伏发电系统的未来发展建议第一章：研究背景和目的随着全球对于环保的需求和对能源消耗的担忧，太阳能光伏发电系统的应用逐渐升温。
太阳能光伏发电系统利用太阳能将沐浴在日光下的电池板转化为电能，再通过逆变器将其转换为交流电，从而实现为家庭、企业以及公共事业提供电力的作用。
因此，深入了解太阳能光伏发电系统的结构、工作原理、优势和发展趋势成为极为必要的事情。
本章将介绍太阳能光伏发电系统的定义和作用，以及本文研究的目的和意义。
1.1 太阳能光伏发电系统的定义和作用太阳能光伏发电系统是一种基于光伏效应的发电技术。
它通过太阳能将电池板转化为电能，再通过逆变器将其转换为交流电，从而为人们提供电力。
与传统的发电方式相比，太阳能光伏发电系统具有环保、无噪音、无排放、可再生等优点，因而备受人们的青睐。
太阳能光伏发电系统主要采用硅材料制成的光伏电池板，因其高效率和稳定性较高，被广泛应用于家庭、企业和公共事业等领域。
1.2 研究目的和意义太阳能光伏发电系统因其环保、无噪音、无排放、可再生等特点，备受各地政府和标准化机构的青睐，逐渐成为了乃至未来的主要电力来源之一。
太阳能供电系统必要部件介绍
3、系统设计的工作时间：每天8小时满负载运行，考虑3个阴雨天能正常工作二、系统工作的环境1、系统工作地点：山东某地2、系统工作纬度：3、全年日照时间：4、日平均有效日照时间：5、安装最佳倾角：三、智能太阳能供电系统配置方案1、太阳能电池组件：选用多晶硅或单晶硅太阳能电池组件，保证使用寿命25年，峰值功率设计为1000Wp，采用单体组件规格采用24V200W电池板5个并联安装，具体的规格如型号Parameter Type 最大值Max Power(W) 外形尺寸Dimension(mm) 重量Weight(kg) 最大工作电流Max(A) 最大工作电压Max Voltage (V) 短路电流Short CircuitA 开路电压Open CircuitVoltage (V) QXC200W/72 200 1640*992*50 20.0 6.80 29.4 8.00 36.02、太阳能专用智能控制器：采用24V45A光伏专用控制器一台，维保2年，建议使用德国Steca Tarom245，12V/24V电压自动识别，45A，带液晶显示功能。
3、太阳能光伏系统专用逆变器：采用24V600W小功率正弦波逆变器，要求蓄电池组提供直流电压是24V，输出为纯净的正弦波电源，型号是SPXS600-212/224。
4、免维护铅酸蓄电池组：采用12V100AH电池10节，每组2节串联，共5组并联，质保3年。
具体型号：6-FM-100，外型尺寸406*174*233(238),，净重32kg，5、蓄电池柜及连接电缆：采用A10的标准高级喷漆电池柜，物理尺寸是780*470*950mm，重量是39kg，分体柜，到现场安装。
补充说明：1、在该系统安装环境下，正常光照1天（光照不小于8小时）可供500W的负载使用8小时/每天，在不连续阴雨的条件下，电池充足电后可连续工作3天。
2、、该系统蓄电池组的配置已经考虑了温度对电池性能的负面影响，用户也可自行配置其他品牌电池。
太阳能光伏发电与并网系统的组成
太阳能光伏发电与并网系统的组成作者：刘溪王婷乐来源：《华中电力》2014年第02期摘要：随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。
能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。
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替代能源方向迈进。
关键词：能源；太阳能；光伏并网；逆变器1 太阳能光伏发电简介光伏发电是利用光生伏打效应，使太阳光辐射能转变成电能的发电方式，是当今太阳光发电的主流。
太阳光发电是无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。
2 太阳能光伏发电系统的类别太阳能发电系统可区分为两大类别，一是独立系统，二是系统联系系统（或称为与交流电网联系系统）。
独立系统是太阳能发电系统的最基本的形式，又称为太阳能发电的原型系统。
这种系统多用于远离市区（无人操控）的海上灯塔、浮标、山顶的无线中继电台等，作为供电电源。
由太阳能电池阵列输出的直流功率直接供给负荷。
如果负荷是交流的，则还须将直流电通过逆变器变换为交流电。
此外，输出的直流能量还同时供蓄电池充电。
由于负荷的电压经常会产生波动，故还应设置控制器以调节电压。
该系统的特点是当太阳能电池阵列发出的电功率超过负荷需要时，可以通过自动控制输向交流市电电网，即向电力公司卖出电力。
光伏发电系统
在中国仲巴县，这个县城里所有的供热都是由太阳能来提供的。图中左侧黑色的那部分就是太阳能集热器 （Solar collector），面积有3.5万平方米，就像我们平常用到的热水器那样，能够把太阳能变成热能。它收 集了热以后，储存在图中那个彩色的罐子里。这个罐子可以24小时发热，供给县城的采暖。这是百分之百的太阳 能，完全零碳。
“光伏＋土地生态修复”
据《联合国防治荒漠化公约》统计，全球处于超干旱以及干旱的土地面积约为平方千米，占全球陆地表面的 17.2%。而且，每年沙漠的面积还在不断扩大。土地退化中和（Land Degradation Neutrality, LDN）和退化 土地生态修复一直以来都是地球面临的重要课题。荒漠化土地虽然有待修复，但也提供了大量的土地资源，因此， 将荒漠化土地生态修复与光伏建设相结合将带来多方面的收益。荒漠上的太阳能面板不仅可以供电，还可以减少 地面受到的日照辐射和水分蒸发量。清洗电池板时喷洒的水分，提高了土壤表层的含水量，促进了植被的生长和 恢复。
光伏发电
太阳能光伏发电光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
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，光伏电源可以无处不在。
目录1分类发电模式输送方式独立光伏发电并网光伏发电分布式光伏发电2理论3组成4电池型号5设置原理6应用领域7光伏现状引言发展现状8中国现状资源分布发展现状相关政策未来趋势分类发电模式英文名称：Solar photovoltaics (PV)太阳能发电分光热发电和光伏发电。
不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。
可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少，通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。
太阳能光伏发电原理图:输送方式太阳能光伏发电分为独立光伏发电、并网光伏发电、分布式光伏发电独立光伏发电独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
并网光伏发电并网光伏发电系统就是太阳能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这后直接接入公共电网。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展难度相对较大。
而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。
[1]分布式光伏发电分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
光伏发电系统安装指南
光伏发电系统安装指南随着全球对能源和环境问题的关注日益增加，光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案，得到了广泛关注和推广。
本文将为您介绍光伏发电系统的安装指南，并提供一些重要的注意事项。
一、确定位置安装光伏发电系统之前，首先需要确定适合的位置。
一般来说，太阳能电池板需要面向正南方，以获得最大的日照量。
同时，需要确保安装位置无阻碍物遮挡，如大树、建筑物等。
安装位置应具备良好的日照条件，以确保光伏发电系统发挥最佳效果。
二、选购设备光伏发电系统的主要设备包括太阳能电池板、逆变器、电池和支架等。
在选购设备时，要选择质量可靠的产品，并根据自身的能源需求确定合适的功率和规模。
同时，要关注产品的保修期和售后服务，确保能够获得及时有效的技术支持。
三、安装支架安装支架是固定太阳能电池板的重要组成部分。
确保支架稳固牢固、承重能力强，并根据实际情况进行合理的角度调整，以便最大限度地接收太阳辐射。
同时，要确保支架安装的位置合适，不会影响到周围建筑物或其他设备的正常使用。
四、安装太阳能电池板安装太阳能电池板时，需要确保板面平整、无变形和损坏，同时要使用合适的螺丝和固定件进行固定。
为了保证太阳能电池板的安全和稳定运行，最好选择专业人士进行安装工作。
五、连接逆变器逆变器是光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备。
在将太阳能电池板与逆变器连接时，需要确保电缆连接牢固可靠，并正确地将正极和负极连接到逆变器的对应接口上。
在连接过程中，要注意避免触电和短路等安全隐患。
六、接入电网七、定期维护安装完成后，光伏发电系统需要进行定期的维护和检查。
定期清洁太阳能电池板，并定期检查系统运行状况，确保各个部件正常运行。
一旦发现问题，及时进行修复和更换。
总之，光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案，具有巨大的潜力和发展前景。
在安装过程中，需要注意选购合适的设备、确定合适的位置和角度、正确连接各个部件，并定期进行维护和检查。
相信随着技术的不断发展和成熟，光伏发电系统将在未来的能源领域发挥更加重要的作用。
太阳能光伏发电基础知识和相关术语大全
1、太阳能光伏系统的组成和原理太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
太阳能光伏系统具有以下的特点：- 没有转动部件，不产生噪音；- 没有空气污染、不排放废水；- 没有燃烧过程，不需要燃料；- 维修保养简单，维护费用低；- 运行可靠性、稳定性好；- 作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易扩大发电规模。
光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。
应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。
随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。
光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站，如3.75kWp家用型屋顶发电设备、敦煌10MW 项目。
其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。
尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。
图4-1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。
其中包含了光伏系统中的几个主要部件：?? 光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
?? 蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。
目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。
光伏发电系统简介
（2）充电控制器 在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器 不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，这 需根据系统的要求及重要程度来确定。充电控制 器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组 成。在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用 是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、 平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减 少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护 蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果 用户使用直流负载，通过充电控制器还能为负载 提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池 方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。
太阳能电池原理
太阳能电池主要由半导体硅制成。在半导体上 照射光后，由于其吸收光能会激发出电子和空穴 （正电荷），从而半导体中有电流流过，这可称 为“光发电效应”或简称“光伏效应”。
掺有磷杂质的硅含有多余电子，称为N型半导 体；掺有硼杂质的硅含有多余正电荷，称为P型半 导体。若将两者结合，称为PN结，这就是半导体 器件的最基本结构。 在PN结中，P型半导体的电子受到拉力，N型 半导体的正电荷受到拉力，在结合处形成正负抵 消的区域，形成阻挡层。此时，若有光照射，则 激发电子自由运动流向N型半导体；正电荷则集结 于P型半导体，从而产生了电位势。
光伏发电系统
光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射 能量转化为电能的直接发电方式。 光伏发电系统是由光伏电池板，控制器和电 能存储和变换环节构成的发电与电能变换系统。 光伏电池板产生的电能经过电缆，控制器， 储能等环节予以储存和转换，转换为负载所能使 用的电能。
光伏发电系统分类
光伏发电系统按与电力系统关系分类： (1)孤立光伏发电系统是不与常规电力系统相 连而孤立运行的发电系统. (2)并网光伏发电系统是与电力系统连接在一 起的光伏发电系统。
绿色电力试题及答案
1、选择题（均为课本每章习题）Cha1:1.应用历史最为悠久的能源是（B ）A.化石燃料B.生物质能C.太阳能D.风能2.下列各项属于二次能源的有（BD ）A.太阳能B.氢能C.核能D.电能3.下列能源中，能量来源于太阳的有（BD ）A.潮汐能B.风能C.地热能D.化石燃料Cha2:1.太阳能热发电系统，由（4 ）组成。
A.集热部分B.热传输部分C.蓄热与热交换部分D.汽轮发电部分2.光伏发电系统，一般由（4 ）设备组成。
A.太阳能电池方阵B.储能蓄电池C.保护和控制系统D.逆变器等3.系列各项中（BD ）是太阳能光伏发电的缺点。
A.运输、安装容易B.能量不稳定C.清洁，环境污染少D.能量不连续Cha3:1.风力发电机组的外部构造主要包括（B ）、机舱和塔架三部分。
A.传动机构B.风轮C.偏航系统D.限速和制动装置2.目前，主流的大中型风力发电机类型包括：恒速恒频的鼠笼式感应发电机，变速恒频的双馈感应式发电机，和（ A ）三类。
A.变速变频的直驱式永磁同步发电机B.变速恒频的直驱式永磁同步发电机C.变速变频的双馈感应式发电机D.变速恒频的鼠笼式感应发电机3.目前大型风力发电机的传动装置，增速比一般为（ D ）倍。
A.10~20B.20~30C.30~40D.40~50Cha4:1.到达高潮后，海面会有短时间不涨不落的现象，此时的潮位称为（C ）A.高潮位B.低潮位C.高潮高D.低潮低2.单库双向潮汐电站，每昼夜发电（ C ）次。
A.1B.2C.4D.83.目前世界上装机容量最低啊的潮汐电站，是（ A ）电站。
A.朗斯B.布苏姆C.安纳波利斯D.芬迪湾坎伯兰Cha5:1.按形成和发展的过程，海浪主要恶意分为海浪、（ C ）、近岸浪三种类型。
A.大浪B.巨浪C.涌浪D.狂浪2.利用波浪起伏运动所产生的压力变化，在气室、气袋等容气装置（也可能是天然的通道）中挤压或者抽吸气体，利用所得到的气流驱动汽轮机，带动发电机发电，这种发电方式称为（ B ）。
太阳能光伏发电站的原理以及核心设备
太阳能电站的结构一、太阳能发电系统的基本概述：（1）太阳能发电系统可分为两大类别：一是，独立系统：太阳能发电系统的最基本形式；二是，系统联系系统（与交流电网联系系统）。
（2）太阳能发电系统的构成组件：光伏阵列系统、逆变器、、控制器、蓄电池、交流负载。
（3）光伏发电系统的基本结构示意图如下：二、太阳能发电系统各个组件的特点及意义：（1）光伏组件：单体———>模块————>阵列单体：一片单晶硅片构成的光伏电池称为单体。
单晶硅单晶硅片模块：由多个光伏电池单体组成的构件称为光伏模块。
单个模块的功率可以是数瓦W 到200W，有多种规格可供选用。
单个住宅用的太阳能发电系统常用的模块是100W。
正面图截面图阵列：多个光伏电池模块群构成的大型装置称为光伏电池阵列。
光伏电池阵列是根据需要将若干个模块通过串并联进行连接，得到规定的输出电压和电流，从而使用户获取电力。
需要注意的是，在模块串并联部分需反并联二极管，以防止反向电流对电池的破坏，总的接线处也要串联定向二极管。
这都是利用二极管的单向导电性原理，一旦有某个电池片发生故障，二极管会导通这部分，起到引流作用，不至于使电池片作为一个负载，在电路中发热，而被损坏。
阵列电池片组件结构从硅矿到电池片组件的整个工作流程过程：（2）光伏发电原理：光伏效应（PV）：在半导体上照射光后，由于其吸收光能会激发出电子和空穴，从而半导体中有电流流过，称为光伏发电效应。
光伏电池所用的典型材料是硅，其外层电子数是4，则，硅由4个原子组成的分子态称为真性半导体，若在真性半导体中掺杂杂质，例如，掺入5价磷，会产生多于电子，称为N型半导体；若掺如3价硼，则缺少一个电子状态，产生空穴，称为P型半导体，这两种半导体结合就成为ＰＮ结，在接受光照时，就会在边界形成正负电子中和的界面，若外部接线并带上负电荷，就会产生电流（电子流）。
（3）功率控制器（太阳能发电专用变频器）：主要由逆变器和系统联系保护装置组成。
第一讲光伏发电系统简介及输电线路相关知识
力，当两侧档距相差悬殊或一侧发生断线时，直线杆塔还要承 受产生的不平衡张力。
直线杆塔是线路中使用最多的杆塔，其设计是否简单经济、在 整条线路中所占的比例是决定线路造价高低的重要因素之一。
耐张杆塔（分直线耐张和转角耐张）主要作用是：一般承受导 线和避雷线的不平衡张力；在断线故障时，承受断线张力，并 把线路故障（如断线、倒杆等）限制在一个耐张段内。
二、变电站输电线路简介 输电线路是电力系统中实现电能远距离传输的一个重要环节，
包括架空线路和电缆线路。 输电系统分类：
架空线路
按照结构分
输
电缆线路
电
线
路
分
直流输电线路
类
按电流性质分
交流输电线路
三、架空线路基础知识
架空线路结构
架空导线的排列方式Fra bibliotek1、杆塔和拉线 1.1杆塔部分： 杆塔是输电线路重要的部件，投资约占全部造价的30%-50%， 其作用是对导线和避雷线进行支撑，在各种气象条件下，使导 线对地和对建筑物有一定的安全距离，保证线路的安全运行。 杆塔分混凝土电杆（圆杆和方杆）、钢管杆、角钢铁塔、钢管铁 塔等类型。 按杆塔用途分，可分为直线、耐张、转角、终端杆塔及特殊 杆塔。 直线杆塔用于线路直线段中，支持导线和避雷线。直线杆塔 正常运行时，一般只承受导线和避雷线的自重、冰重和风压
5、直观的LED发光管指示当前蓄电池状态，让用户了解使用 状况;
6、所有控制全部采用工业级芯片(仅对带I工业级控制器)，能 在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。同时使用了晶振定时控制，
7、取消了电位器调整控制设定点，而利用了E方存储器记录 各工作控制点，使设置数字化，消除了因电位器震动偏位、温 漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。 八、蓄电池：
光伏发电并网稳定性问题及解决方案
光伏发电并网稳定性问题及解决方案第一部分光伏发电并网基础介绍 (2)第二部分并网稳定性问题概述 (5)第三部分电压波动问题及影响 (8)第四部分电流谐波问题及影响 (12)第五部分电能质量问题及影响 (15)第六部分解决方案：动态无功补偿 (18)第七部分解决方案：有源电力滤波器 (21)第八部分智能控制策略的应用 (23)第一部分光伏发电并网基础介绍光伏发电并网基础介绍2光伏发电系统概述光伏发电是利用太阳能电池将太阳辐射转换为电能的发电方式。
在光伏发电系统中，太阳能电池组件通过逆变器、汇流箱等设备与电网相连，实现电能的生产和输送。
3光伏发电系统的组成典型的光伏发电系统主要由以下几个部分组成：3太阳能电池组件：太阳能电池组件是光伏发电系统的核心部分，负责将太阳能转化为直流电。
4逆变器：逆变器是一种电力电子设备，负责将太阳能电池组件产生的直流电转换为可以并入电网的交流电。
5汇流箱：汇流箱用于汇集多个太阳能电池组件产生的电流，并进行电压调节和保护。
6监控系统：监控系统对整个光伏发电系统的工作状态进行实时监测和数据采集，以便于管理和维护。
7并网接口设备：并网接口设备包括断路器、隔离开关、计量装置等，用于保证光伏发电系统安全稳定地并入电网。
4光伏发电并网标准为了确保光伏发电系统能够顺利并入电网，国家和地区制定了相应的并网标准和技术规定。
例如，中国的《分布式电源接入配电网技术规定》和《光伏发电接入电力系统技术规定》等文件对光伏发电并网的技术要求进行了明确的规定。
5光伏发电并网稳定性问题尽管光伏发电具有清洁、可再生等优点，但在并网过程中仍然存在一些稳定性问题，主要包括以下几点：4输出功率波动：由于太阳能受天气和季节等因素影响较大，导致光伏发电输出功率不稳定，可能对电网造成冲击。
5频率调节能力有限：光伏发电系统不能像传统火电机组那样通过调整自身的出力来维持电网频率稳定。
6电压调节能力不足：当光伏发电系统并网时，可能会引起局部电网电压波动，从而影响供电质量。
光伏发电低压侧并网资料
低压侧并网型光伏发电系统技术知识南京光环光伏系统工程有限公司2011年5月一、总体设计方案1.1 系统组成太阳能光伏并网发电系统主要组成如下：（1）太阳能电池组件及其支架；（2）光伏阵列汇流箱；（3）直流配电柜；（4）光伏并网逆变器（带工频隔离变压器）；（5）系统的通讯监控装置（可选）；（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；1.2 光伏并网系统介绍并网系统接入三相400V或单相230V低压配电网，通过交流配电线路给当地负荷供电，剩余的电力馈入公用电网。
根据是否允许向公用电网逆向发电来划分，分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。
(1) 可逆流发电系统对于可逆流并网系统，光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域的最大负荷的 25%，并需要对原有的计量系统改装为双向表，以便发、用都能计量，如下图所示。
双向计量表逆变器功率流向交流电网本地负荷(2) 不可逆流发电系统（适用于用户侧光伏并网系统）光伏系统发出的电能只给本地负荷供电，多余的电需通过防逆流装置控制逆变器的发电功能，不允许通过配电变压器向公用电网馈电。
目前国家还没出台相应的政策，或对上网电价没明确的标价。
检测（、）防逆流控制器逆变器RS485交流电网功率流向本地负荷本文将就不可逆流发电系统的方案设计进行一些浅谈。
目前国内小型并网系统多数为不可逆流发电系统。
1.3 设计方案一1.3.1 方案介绍将系统分成 3个100KW的并网发电单元，通过3台SG1OOK3（100KW）并网逆变器接入0.4KV 交流电网，实现并网发电功能。
系统的电池组件选用国产235kWp多晶电池组件，其工作电压为 29.5V，开路电压为37V。
经过计算，光伏阵列按照20块电池组件串联进行设计，每个100KW 单元需配置 22个光伏阵列，440块电池组件,组件标称功率为103.4KWp。
系统共3个100kW 单元，组件总数量1320块，容量310.2kWp。
太阳能光伏发电系统工程(第二版)
太阳能光伏发电系统工程(第二版)一、概述太阳能光伏发电系统工程是指通过太阳能光伏电池将太阳能直接转化为电能的系统工程。
太阳能光伏发电系统具有环保、可再生、分布式等特点，是未来发展的重要能源之一。
本文将从技术原理、系统构成、应用前景等多个角度对太阳能光伏发电系统工程进行深度探讨，帮助读者全面理解和掌握这一领域的知识。
二、技术原理1. 光伏电池原理光伏电池是利用光的电子能级跃迁特性产生电压和电流的半导体器件。
当太阳光照射到光伏电池表面时，光子被吸收并激发出电子-空穴对，从而产生电流。
常见的光伏电池类型包括单结晶、多晶硅、非晶硅等，每种类型都有其独特的工作原理和特点。
2. 发电系统工程原理太阳能光伏发电系统工程包括光伏电池阵列、逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。
太阳能光伏电池阵列负责将光能转化为电能，逆变器将直流电转化为交流电供给电网使用，储能设备可以将多余的电能进行储存，配电系统则对发电系统中的各个部分进行协调和控制。
三、系统构成1. 光伏电池阵列光伏电池阵列是太阳能光伏发电系统中最核心的部分，它由多个光伏电池组成，通过串联和并联的方式构成电压和电流合适的阵列。
光伏电池阵列的布局、倾角和方向等参数会影响发电量和系统效率，因此需要合理设计和布置。
2. 逆变器逆变器是将光伏电池产生的直流电转换为交流电供给电网使用的关键设备。
逆变器的性能直接影响系统的发电效率和稳定性，因此在系统设计和选型时需要格外重视。
3. 储能设备储能设备可以将多余的电能进行储存，在夜间或阴雨天等无法发电的情况下进行补充供电。
随着电动汽车和智能家居的发展，储能设备在太阳能光伏发电系统中的应用越来越广泛。
4. 配电系统配电系统包括电网连接、电能计量、保护装置等，是太阳能光伏发电系统与外部电网进行连接和交互的部分。
配电系统的设计需要符合国家相关标准和规范，以确保系统的安全可靠运行。
四、应用前景太阳能光伏发电系统由于其环保、可再生、分布式等特点，正在逐渐取代传统的化石能源发电方式，成为世界各国能源转型的重要选择。
简述太阳能光伏发电系统常用设备
简述太阳能光伏发电系统常用设备
太阳能光伏发电系统常用设备包括太阳能电池板、逆变器、电池组、电缆、支架等。
其中，太阳能电池板是太阳能光伏发电系统最核心的组成部分，它将太阳能转化为直流电能。
逆变器则将直流电能转化为交流电能，用于供电。
电池组作为备用能源储备装置，可以在太阳能不足或无法使用时提供电力。
电缆则用于连接各设备之间的电路，支架则用于支撑和固定太阳能电池板。
以上设备的选择和搭配应根据实际情况和需求进行合理规划和配置。
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2、特性
a
Pm
n
Pmi
i1
Pm—方阵的实际输出功率 Pmi—n个组件中每个组件
的输出功率
• 由组件组合成方阵时， 将有电压损失和电流损失， 因而将有输出功率的损失。 • 方阵的功率损失因子也可 称为光伏方阵的组合因子 ηa。当有n个组件被组合成 方阵时，其组合损失因子可 表示为
方阵的功率损失主要来源为组件特性不 一致、串并联的二极管和接线损失等。
1、结构
● 在将太阳能电池组件进行串并联组装成方阵时， 应注意一下几点：
➢ ① 串联时需要工作电流相同的组件，并为每个组 件并接旁路二极管；
➢ ② 并联时需要工作电压相同的组件，并在每一条 并联线路串接阻塞二极管；
➢ ③ 尽量考虑组件互联接线最短的原则；
➢④ 要严格防止个别性能变坏的太阳能电池组件混
● 材料有钢化玻璃、聚丙烯酸类树脂、氟化乙烯丙 烯、透明聚酯以及聚碳酯等。
2、 组件的封装材料
② 粘结剂 粘结剂是固定太阳能电池和保证上下盖
板密合的关键材料，对它的要求为：
● 在可见光范围内具有高透光性，抗紫外光老化； ● 具有一定的弹性，缓冲不同材料之间的热胀冷缩； ● 具有良好的电绝缘性能和化学稳定性，本身不产
按IEC标准，在25℃、
常是指组件及方阵边框的
AM1.5光谱条件下，
实际面积。此时的效率即
P0=100mW/cm2。
为该组件及方阵的效率。
2、特性
方阵在室外工作， 其输出功率和效率 严重地受到温度和 太阳辐照度的影响。 通风良好可以降低 组件的工作温度而 提高方阵的输出。 如图即为太阳能电 池方阵的光照伏安 特性曲线。
● 可为无电山区、村庄、 海岛提供电力。
太阳供电系统
太阳能供电系统的特点
● 太阳能电源可分为直流供电系统和交直 流供电系统两种。
● 不必拉设电线，不必挖开马路，安装使 用方便；
● 一次性投资，可保。
直流供电系统
太阳
交直流供电系统
直流发电单元。
简明地说，多个单体太阳能电池互 联封装后成为组件，多个太阳能 电池组件互联拼装后成为方阵。
一、晶体硅太阳能电池组件
目前实用化的太阳能电池组件主要有单晶硅 太阳能电池组件、多晶硅太阳能电池组件、刚性 衬底薄膜太阳能电池组件（主要是非晶硅薄膜太 阳能电池组件和碲化镉薄膜太阳能电池组件）以 及柔性薄膜太阳能电池组件等。
太阳
太阳能供电系统
第四节 太阳能光伏发电系统设备构成
1.太阳能电池组件及光伏方阵 2.储能蓄电池 3.控制器 4.直流-交流逆变器
太阳能电池组件及光伏方阵
太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将 太阳的光能直接变成电能输出。 ● 单个太阳能电池往往因为输出电压太低，输出电流不合适； ● 晶体硅太阳能电池本身又比较脆，不能独立抵御外界恶劣 条件； ● 在实际使用中需要把单体太阳能电池进行串、并联，并加 以封装，接出外连电线，成为可以独立作为光伏电源使用 的太阳能电池组件（Solar Module或PV Module,也称光伏 组件）。 ● 光伏组件输出功率从零点几瓦到数百瓦不等。
入太阳能电池方阵。
1、结构
太阳能 电池组 件方阵
1、结构
● 如图为同样64块太阳能电池组件分别用4并8串方 式组成方阵，但有（a）纵联横并和（b）横联纵 并两种不同的电气连接。
● 在图中可以看到，当遇到有局部阴影时，（a）中 连接的总线电压下降，输出电池也大幅下降，系 统有可能不能正常工作；而（b）中连接的总线 电压可保持不变，虽然少了一组电流，但系统却 能正常工作。
太阳能电池组件及光伏方阵
● 光伏系统按照是否聚光，可分为聚光发电系统和非聚 光发电系统两大类。
● 聚光发电系统的优点是光电转换效率高。缺点是需要 精密的、长期稳定可靠的聚光器和跟踪器，而且还要 考虑散热。这样，不仅增加了系统的复杂性，也增加 了造价和运行维护费。随着平板太阳能电池大幅降价， 地面上的聚光发电系统正在逐渐失去竞争力。
2、特性
太阳能电池组件及方阵的基本特性也同样要用
在IEC标准条件下的开路电压Uoc、短路电流Isc、
最佳工作电压Um、最佳工作电流Im、最佳输出
功率Pm、填充因子FF以及光电转换效率η来表
示。
I mU m FFI scU oc
P0：单位面积上接 收到的太阳辐射能。
P0 Aa
P0 Aa
Aa：组件及方阵面积，通
● 组件的封装结构、封装材料和封装工艺与组件的 工作寿命、可靠性和成本，有着密切的关系，但 有时会被忽视。
1、组件的封装结构
● 如图为几种典 型的太阳能电 池组件封装结 构剖面图。
● 实用的太阳能 电池组件还要 配备边框、接 线盒等。
1、组件的封装结构
2、 组件的封装材料
① 上盖板
● 覆盖在太阳能电池的正面，构成组件的最外层， 既要透光、坚固、耐风霜雨雪，并且要能经受沙 砾、冰雹的冲击，对电池起到长期保护作用。
4、热斑效应
● 一个方阵在阳光下出现局部发热点的现象称为热 斑效应。
● 热斑往往在单个电池上发生。 ● 在较大的方阵中，严重时热斑的温度有可能高达
200℃左右。 ● 热斑效应会使焊点融化，破坏封装材料（如无旁
路二极管保护），甚至会使整个方阵失效。 ● 发生热斑效应的机理可以从图示太阳能电池方阵
的工作状态中了解。
生有害于太阳能电池的气体或液体；
● 有优良的气密性，能阻止外界潮气或其他有害 气体对太阳能电池的侵蚀；
● 能适用于自动化的组件封装。
2、 组件的封装材料
③ 底板 底板同样要对电池有保护作用，有时也要 有支撑作用。一般要求：
● 具有良好的耐气候性能，能隔绝从背面进来的潮 气或其他有害气体；
● 层压温度下不起任何变化； ● 与粘结材料结合牢固。
1、结构
● 太阳能电池方阵需要支架将许多太阳能电池组件 集合在一起；
● 还需要电缆、阻塞二极管和旁路二极管对太阳能 电池组件实行电气连接；
● 并需要配专用的、内装避雷器的分接线箱和总接 线箱。
● 有时为了防止鸟粪沾污太阳能电池方阵表面而引 起热斑效应，还需在方阵顶上特别安装驱鸟器。
1、结构
太阳能电 池方阵电 气连接图
太阳能光伏发电技术
2.1.太阳能光伏发展历史和现状 2.2 太阳能电池工作原理 2.3 太阳能电池制造工艺 2.4 太阳能光伏发电系统设备构成 2.5 独立光伏发电系统 2.6 并网光伏发电系统
太阳能发电系统
● 太阳能电源是由太阳能 电池发电，经蓄电池贮 能，从而给负载供电的 一种新型电源。
● 广泛应用于微波通讯、 基站、电台、野外活动、 高速公路。
2、特性
● 方阵的标称功率即是IEC标准条件下的最大输出
功率Pm。 Pm I mU m FFI scU oc
Pm FFI scU oc I mU m
P0 Aa
P0 Aa
P0 Aa
Pm —最大输出功率 Im —最佳工作电流 Um —最佳工作电压 FF —填充因子
η —方阵的光电转换效率 P0 —标准条件下光功率 Aa —方阵面积 Uoc —开路电压 Isc —短路电流
● 从太阳能电池并联特性可知，这两个好电池在承受超过它 的光生电流时，其工作点对应的电压进入反偏区U2，有时 U2的绝对值可以比好电池的开路电压大数倍，
● 这样，在这个与一个坏电池的并联电池组中，其他两个好 电池上承受的功率是U2I，而没有坏电池的并联电池组1、 3、4组中承受的功率是UI，因为U2是U的数倍，于是那两 个与坏电池并联的好电池开始快速升温，整个方阵在第2 组里出现热斑。
● 按照供能方式，通常可将光伏发电系统分为独立光伏 发电系统（也称离网系统）、并网光伏发电系统和混 合光伏发电系统。
太阳能电池组件及光伏方阵
太阳能电池组件： 具有外部封装及内部光 连接、能单独提供直流 电输出的最小不可分割 的太阳能电池组合装置
太阳能电池组件及光伏方阵
太阳能电池方阵: 由两个或两个以上 的太阳能电池组件 在机械和电气上按 一定方式组装在一 起，并且有固定的 支撑结构而构成的
3、测量
● 光伏方阵的测量很不容易在标准条件下进行，而 通常是在自然阳光下用便携式光伏方阵测试仪进 行检测后再转换到IEC标准条件下的。
● 特别注意的是要将标准参考电池放置在被测光伏 方阵同一平面上，测量前用不透光的覆盖物将被 测方阵严密覆盖，等待其温度与环境温度一致时 突然揭开覆盖物，在尽可能短的时间里测完该方 阵的光照伏安特性曲线及基本参数，与标准参考 电池比对后算出该方阵在IEC标准状况下的输出 功率。
不同结构的组件有不同的封装工艺。如图 为平板式太阳能电池组件的封装工艺流程。
4、太阳能电池组件的基本特性
● 组件的伏安特性曲线
4、太阳能电池组件的基本特性
组件的伏安特性曲线
● 太阳能电池组件的输出功率等于输出电压 乘以工作电流，大部分I-U曲线是在标准测 试条件下测得，这条I-U曲线包括三个重要 的点：最大功率点（Ump、Imp）、开路电 压（Uoc）和短路电流（Isc）。
4、热斑效应
图中，12个太阳能电池 3并4串，设每个电池都 有相同的光照I-U特性， 每3个电池并联后的光 照I-U特性示于图左侧。 这4组并联电池串联后 各节点的电压电流为：
U1，I、U2，I、U3，I和 U4，I。
4、热斑效应
● 当由于某种原因第2组中左边的太阳能电池突然损坏，几 乎没有电流输出时，右边的两个好电池中将流过整个串联 电路中的总电流3I。
4、太阳能电池组件的基本特性
辐照度对组件性能的影响
组件的输出电流与阳光的辐照度成正比，阳光越强， 组件的输出功率也就越高。
随着辐照度的降 低，伏安特性曲线 的形状基本不变， 只是短路电流逐渐 变小，开路电压随 辐照度的变化不大