独立、并网光伏发电系统设计
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法乛、離网(独立) 型光伏发电系统 (一) 前言：光伏发电系统的设计与计算涉及的影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温度等等因素有关。
而这些因素中，例如光照条件、气候、电器用电状况等主要因素均极不稳定，因此严格地讲，離网光伏电站要十分严格地保持光伏发电量与用电量之间的始终平衡是不可能的。
離网电站的设计计算只能按统计性数据进行设计计算，而通过蓄电池电量的变化调节两者的不平衡使之在发电量与用电量之间达到统计性的平衡。
(二) 设计计算依椐：光伏二 河北西北部、山西北部、内5852-66801625-1855 3000-3200 16.0-18.3 8.2-8.7 4.5-5.1电站所在地理位置(緯度)、年平蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆西部均光辐射量F或年平均每日辐射量三山东、河南、5016-5851393-1622200-30013.7-16.06.0-8.2 3.8-4.5河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、江苏北部、安徽北部、台湾西南部250四湖南、湖北、广西、江西、淅江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、4190-50161163-13931400-22011.5-13.73.8-6.0 3.2-3.8台湾东北部五四川、贵州3344-4190928-11631000-1409.16-11.52.7-3.8 2.5-3.2注：1)1 kwh=3.6MJ；亻2)f=F(MJ/m2 )/365天；3)h=H/365天；4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时) ；3) 5)表中所列为各地水平面上的辐射量，在倾斜光伏组件上的辐射量比水平面上辐射量多。
并网光伏系统设计方案
并网光伏系统设计方案并网光伏系统设计方案1. 概述本文档旨在提供一种完整的设计方案，用于实现并网光伏系统。
该系统通过将光伏发电系统与电网相连接，实现对光伏电能的高效利用。
本文档将涵盖并网光伏系统的整体设计、组件选择和系统连接等方面的内容。
2. 设计目标本系统的主要设计目标包括：•提高光伏电能的有效利用；•实现光伏电能的平滑并网；•提供可靠的电能供应；•实现系统的安全运行。
3. 系统组成本并网光伏系统主要由以下组件组成：•光伏阵列：用于将太阳能转化为直流电能；•逆变器：将直流电转化为交流电，并对交流电进行电压和频率的调节；•电网连接器：用于将逆变器输出的交流电与电网相连接；•电能计量器：对系统的发电量和购电量进行计量；•监控系统：监测系统的运行状况，并提供实时数据。
4. 设计步骤设计并网光伏系统的步骤如下：4.1 光伏阵列设计光伏阵列的设计需要考虑以下因素：•太阳能辐射强度：根据所在地区的太阳能辐射数据，确定光伏阵列的装机容量；•阵列布局：根据光伏阵列的装机容量和场地条件，确定阵列的布局方式（如平面布置、斜面布置等）；•组件选择：选择合适的光伏组件，考虑其转换效率、功率温度系数等性能指标；•连接方式：确定光伏组件之间的串并联连接方式，以确保系统的输出电压和电流适应逆变器的需求。
4.2 逆变器选择与设计逆变器的选择与设计需要考虑以下因素：•输出功率：根据光伏阵列的装机容量和预期的并网电压，确定逆变器的输出功率范围；•电压稳定性：选择具有较好电压稳定性的逆变器，以确保系统的输出电压在合理范围内；•频率调节：选择逆变器能够提供频率调节功能，以适应电网的需求；•保护功能：选择具有多重保护功能的逆变器，以确保系统的安全运行。
4.3 系统连接与调试系统连接与调试的步骤如下：•将光伏阵列的输出与逆变器的输入相连接；•将逆变器的输出与电网连接器相连接；•进行系统的初步调试，检查电流、电压等参数是否正常；•进行系统的安全性检查，确保系统的工作安全可靠。
并网光伏发电站系统设计
并网光伏发电站系统设计一、系统设计（一）一般规定1、并网光伏发电系统中的设备与材料的选型和设计应符合国家相关规定，主要设备应通过国家批准的认证机构的产品认证。
2、并网光伏发电系统中材料强度设计值和其它物理、力学性能可按照国家相关规定的要求执行。
3、并网光伏发电系统中所选用的电气设备，在其外壳的显著位置应有防触电警示标识。
4、并网光伏发电系统中材料的防火性能应符合GB50016的规定。
支架结构件和连接件应采用不燃材料，保温材料和密封材料宜采用不燃烧或难燃材料，其防火封堵结构应采用防火密封材料。
各类电气设备的防火性能应符合国家相关规定。
5、并网光伏发电站向当地交流负载提供电能和向电网发送的电能质量应符合公用电网的电能质量要求。
6、装机容量超过1MWp的光伏系统，应配置小型气象设备。
（二）材料与设备1、光伏组件（1）光伏组件的安全性应符合GB/T20047.1的规定。
（2）晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件、聚光光伏组件的性能要求应符合行业规范的认证要求和相关规定。
（3）晶硅组件衰减率首年不高于2.5%，后续每年不高于0.6%，25年内不高于17%；双面电池组件的功率衰减在1年内不高于2.5%（正面），25年内不高于14.5%，30年不高于17%；薄膜组件衰减率首年不高于5%，后续每年不高于0.4%,25年内不高于15%。
（4）所有组件工作温度范围为-400C～+85℃，初始功率（出厂前）不应低于组件标称峰值功率。
（5）组件型号应具备相关国际国内产品认证。
2、汇流箱（1）汇流箱的额定电压和电流应满足并网光伏发电系统使用的要求。
（2）应具有下列基本保护功能如下：①每一输入回路具有短路保护功能；②输出回路设置具有隔离功能的断路器。
（3）汇流箱宜设置组串监测装置，其监测信号需传送到监控装置。
（4）户外安装的汇流箱防护等级应不低于IP54。
（5）外壳正面应有铭牌、安全警示标识等，箱内应附电路原理图和接线图、使用说明书及产品合格证等。
独立光伏发电系统和并网光伏发电系统结构分析
独立光伏发电系统和并网光伏发电系统结构分析一、独立光伏发电系统独立型太阳能光伏发电系统的工作原理示意图如图1-6所示。
太阳能光伏发电的核心部件是太阳能电池板，它将太阳光的光能直接转换成电能，并通过控制器把太阳能电池产生的电能太阳能光伏发电系统设计施工与维护存储于蓄电池中。
当负载用电时，蓄电池中的电能通过控制器合理地分配到各个负载上。
太阳能电池所产生的电流为直流电，可以直接以直流电的形式应用，也可以用交流逆变器将其转换成为交流电，供交流负载使用。
太阳能发电的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存储起来，在需要时使用。
图1-6独立型太阳能光伏发电系统工作原理二、并网光伏发电系统图1-7是并网型太阳能光伏发电系统工作原理示意图。
并网光伏发电系统由太阳能电池组件方阵将光能转变成电能，并经直流配线箱进入并网逆变器，有些类型的并网光伏系统还要配置蓄电池组存储直流电能。
并网逆变器由充放电控制、功率调节、交流逆变、并网保护切换等部分构成。
经逆变器输出的交流电供负载使用，多余的电能通过电力变压器等设备馈入公共电网（可称为卖电）。
当并网光伏系统因天气原因发电不足或自身用电量偏大时，可由公共电网向交流负载供电（称为买电）。
系统还配备有监控、测试及显示系统，用于对整个系统工作状态的监控、检测及发电量等各种数据的统计，还可以利用计算机网络系统远程传输控制和显示数据。
（a）并网光伏发电系统工作原理框图太阳能电池方阵太阳能控制器太阳能逆变器电网系统切换控制器并网蓄电池交流负载220V,频率50HZ（b）并网光伏发电系统工作原理案例图1-7 并网型太阻能光伏发电系统工作原理。
光伏电站并网发电系统设计的技术方案探讨
随着国民经济的高速发展 ， 能源矿产资源的不断
减少 ， 必 须 寻 找 其 他 可 再 生 能 源 来 补 充 现 有 能 源 不
２ 系统 设 计
２ ． １ 光伏 发 电 系统 可看 作太 阳能 电站
足 。因此光 伏发 电作 为绿 色能 源 之一 ， 被 国家大 力扶 持， 所 以光伏 电站设计 和并 网发 电技术也 必 须不 断改 进， 以便 更好 地保 证光 伏 电站并 网发 电的安 全稳定 。
性 反接保 护 、 短路 保 护 、 过 载保 护 、 孤 岛效 应 保 护 、 电 网过 欠 压 、 电 网过 欠 频 保 护 、 过 热保 护 、 接 地 故 障
保护。
３ 结束语
以往 电 网的管理模 式是从 大 电网到用 户端 ， 是 一
种自 上而下的传输方式。随着分布式电源快速发展 ，
变器 的选 型 、 组合。 并 网逆 变器 应有 主要 如下 功 能 能［ ２ ］ ： ① 无 差拍 电流 控制 技 术 ， 最 大程 度 保 证 输 送 到 电 网 的 电能 质 量 。② 采 用 ５ ０ Ｈｚ 工 频 隔 离 变压 器 ， 实 现光 伏 阵列
和交 流 电网之 问的 电气 隔离 。③ 具有 直 流输 入 手动 分 断 开关 、 交 流 电网手动 分断开 关 和紧急停 机操 作按 钮， 便 于维 护 和操 作 。④ 具 有 先 进 的孤 岛效 应 检 测 和保 护方案 ， 以及完善 的监控 功能 。⑤ 具有 过载 、 短 路、 电网 过欠 压、 电网过 欠频 等保 护 及告 警 功能 。
和 电压调节器等调压设备 ， 将负荷节点的电压偏移控制在符合规定的范围内。
关键词 ： 光伏并 网电站 ； 系统设ｔ ｉ － ； 并 网
独立光伏发电系统
二、 系 统 设 计 框 图
三、容量设计
目标：优化太阳能电池方阵容量和蓄电池组容量的相互关 系，在保证独立光伏发电系统可靠工作的前提下，到达本 钱最低。
要求：首先对当地的太阳能辐照资源、地理及气象数据有 尽量详细的了解，一般要求掌握日平均太阳辐照量、月平 均太阳辐照量和连续阴雨天数。
第五节 独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统是指仅仅依靠太阳能电池供电的光 伏发电系统或主要依靠太阳能电池供电的光伏发电系 统，在必要时可以由油机发电、风力发电、电网电源 或其他电源作为补充。
从电力系统来说，kW级以上的独立光伏发电系统也 称为离网型光伏发电系统。
独 立 光 伏 发 电 系 统 设 计
3、确定方阵最正确倾角 β
对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑：
➢ ① 连续性 一年中太阳辐射总量大体上是连续变化的， 多数是单调升降，个别也有少量起伏；
➢ ② 均匀性 倾角的选择最好满足使方阵外表上全年接收 到的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大， 造成浪费；而冬天接收到的辐射量太小，造成蓄电池过放 电以至损坏，降低系统使用寿命，影响系统供电稳定性。
方法：依据各部件的数理模型，采用计算机仿真，可以拟 合出太阳能电池方阵每小时发电量、蓄电池组充电量和负 载工作情况，并预测在不同的供电可靠性要求下所需要的 太阳能电池方阵及蓄电池组的容量。
通过数值分析法，可以解析太阳能电池方阵容量及蓄电池 组容量之间存在的相互关系，然后在特定的供电可靠性要 求下，根据本钱最低化的原那么，确定二者各自的容量。
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。
光伏发电并网系统设计介绍
光伏发电并网系统设计介绍一、一般规定1.1 光伏系统接入方案应结合电网规划、分布式电源规划，按照就近分散接入与就地平衡消纳的原则进行设计。
1.2 光伏系统宜采用10kV及以下电压等级接入电网。
1.3 光伏系统模式可采用自发自用/余量上网和全额上网两种模式。
1.4 自发自用/余量上网模式的光伏系统并网容量不应超过所接入变压器容量。
1.5 光伏系统接入电压等级应根据装机容量选取，并满足下列要求：1 单个并网点容量为8kWp及以下宜接入220V；2 单个并网点容量为8kWp～400kWp宜接入380V；3 单个并网点容量为400kWp~6MWp宜接入10kV；4 自发自用/余量上网模式总装机容量超过1MWp，宜接入10kV；5 最终并网电压等级应综合参考有关标准和电网实际条件，通过技术经济比选论证后确定。
1.6 光伏系统在变电站低压并网时，单台变压器的并网点不应超过1个，项目规划审批范围内总并网点数量不应超过4个。
1.7 光伏系统在并网处应设置并网专用开关柜（箱），并应设置专用标识和“警告”、“双电源”等提示性文字和符号。
二、10kV并网2.1 10kV光伏系统的并网点应按如下进行选择：1 自发自用/余量上网模式的并网点可为用户开关站、配电室或箱变的10kV母线，如图2.1所示；2 全额上网模式的并网点可为公共电网10kV母线或线路，如图2.2 所示。
图2.1 10kV自发自用/余量上网模式一次系统接线示意图图2.210kV全额上网模式一次系统接线示意图2.2 10kV光伏系统的并网系统一般由光伏进线柜、压变柜、计量柜、并网柜、隔离柜、无功补偿柜及站用电等设备组成。
如图2.3所示。
图2.3 10kV并网系统方案示意图2.3 10kV自发自用/余电上网模式光伏系统的保护及计量配置应符合下列规定：1 光伏并网柜继电保护装置应具有过压、失压（欠压）保护功能，失压保护的电压信号应采集自光伏配电房隔离柜的电压互感器；2 光伏并网柜继电保护装置应具有过频率和低频率保护，保护装置的频率信号应采集自光伏配电房隔离柜的电压互感器；3 光伏并网柜继电保护装置应具有速断、过流保护等功能，保护定值选取应与用户配电房中光伏接入柜继电保护定值相配合；4 用户配电房中的计量柜应设置双向电表，光伏配电房中的计量柜应设置单向电表；5 光伏配电房计量柜的电压互感器宜采用移动小车式安装，电流互感器宜采用固定式安装；6 计量柜应设置三相电压指示仪；7 光伏进线柜宜按一台变压器对应一个光伏接入柜进行设置；8 光伏进线柜应具有变压器的温度保护和瓦斯保护等保护跳闸功能；9 光伏进线柜继电保护装置应具有速断、过流保护等功能，保护定值选取应与光伏配电房光伏并网柜继电保护定值相配合；10 光伏进线柜不应具有检有压合闸功能；11 变压器室和光伏进线柜不在同一箱变内的，变压器室内应设置变压器出线柜；12 容量超过800kVA的变压器出线柜内应设置断路器。
基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计
基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护意识的提升，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。
基于数字信号处理器（DSP）的太阳能独立光伏发电系统，通过高效能、智能化的电能转换和管理，为无电网或电网不稳定的地区提供了可靠的电力解决方案。
本文旨在深入研究与设计基于DSP的太阳能独立光伏发电系统，以提升系统的整体性能，优化能源利用效率，并推动太阳能光伏发电技术的广泛应用。
本文首先概述了太阳能光伏发电的基本原理和DSP在光伏发电系统中的应用价值。
随后，详细分析了太阳能光伏电池板的选择与配置、最大功率点跟踪（MPPT）算法的实现与优化、电能存储与管理系统的设计等关键技术问题。
在此基础上，提出了一种基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的总体设计方案，并深入探讨了系统硬件电路和软件程序的实现方法。
本文还通过实验验证和性能评估，对所设计的基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的性能进行了全面分析。
实验结果表明，该系统具有较高的电能转换效率、稳定的运行性能和良好的适应性，为太阳能光伏发电技术的发展和应用提供了有力支持。
本文总结了基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计成果，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过不断优化和完善系统设计，我们有信心为全球能源结构的转型和可持续发展做出更大的贡献。
二、太阳能光伏发电技术概述太阳能光伏发电，是一种将太阳能直接转换为电能的绿色能源技术。
其基本原理是利用光伏效应，即当太阳光照射在光伏电池上时，光子会与电池中的半导体材料发生相互作用，导致电子从原子中被激发出来，形成光生电流，从而产生电能。
这一过程不需要任何机械运动或其他形式的中间能量转换，因此太阳能光伏发电具有高效、清洁、无噪音、无排放等优点，被视为未来可持续能源发展的重要方向。
太阳能光伏发电系统主要由光伏电池板、电池板支架、逆变器、储能装置和控制系统等组成。
4000W屋顶光伏发电系统方案设计说明书
4000W屋顶光伏发电系统方案说明书一、系统方案（一）光伏发电简介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。
光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统（1）独立光伏发电系统独立光伏发电也叫离网光伏发电。
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。
独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统（2）并网光伏发电系统并网光伏发电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之后直接接入公共电网。
可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。
（二）背景与系统介绍（1）背景一南宁市家庭用户，屋面类型为水泥屋面。
主要电器设备为一盏功率为60W普通照明灯和一台功率为300W电视机。
（2）用电量分析电灯和电视机每天平均使用5小时，每天用电量为：（60W+300W）x 5h=1800Wh（即1.8度）,考虑到特殊情况的每天最大用电量为2.5度电。
（3）装机容量的确定据南宁气象数据统计，南宁最大连续阴雨天气为3天，光伏发电在阴雨天连续提供的电量应达到：（3+1）X 2.5=10（度），因此本光伏发电系统的装机容量设定为4000W，4000W的光伏发电系统日均发电量约11.2度，用户电器按每天运行5小时计算，可满足其正常使用4天。
（4）系统介绍根据用户用电情况本工程选用离网光伏发电系统。
离网光伏发电系统构成：由太阳能电池组件、光伏控制逆变一体机、蓄电池组、交流配电柜、接地系统、电缆等组成。
电池组件方阵在有光照情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，即“光生伏特效应”。
独立并网双工模式光伏逆变系统的设计
此处针对光伏逆变系统．提出一种独立，并网 双工模式逆变系统，分析了逆变器拓扑结构及控 制原理，采用前馈控制进行改进，提出一种用于切 换两种工作模式的方法，并研制一台实验样机验 证可行性。结果表明该方案研制的逆变系统工作 稳定，运行可靠，可分别工作于独立、并网两种模 式。且能自由切换。系统具有良好的应用前景。
Ｇ（ｓ）＝矗翳‰
Ｇ（ｓ）＝硒卷‰
Ｇ２（ｓ）＝１／（Ｌ２Ｃ筘２＋１）
由此可得岫对于ｉ。的影响为：
ｉｏ－百而Ｋ丽ｒ硼而ｇＴ，３碡（ｓ）万－１两两“酬
（１）
式中：Ｃ，（ｓ）为电网前馈补偿环来自传递函数。百而丽而Ｗ石丽“酬
（４） ”７
令Ｇ，（ｓ）＝１１Ｋｔ，咖，则有Ｌ＝ｏ。可见，通过电网电
压的前馈控制．可从理论上达到对电网电压扰动
逆变系统作为光伏发电核心，目前基本是独
立或并网工作运行。若将两者有效结合，则可进一
制灵活简单。图１示出主电路拓扑。
＿一
步拓展系统应用范围，简化结构，减少投资。此处 提出一种独立／并网双工模式逆变系统。该系统通 过隔离型全桥ＤＣ／ＤＣ变换器构建前级。采用高频 变压器减小系统体积Ⅲ，使用移相ＰＷＭ ＺＶＳ控制 方法降低开关损耗［２１：通过全桥ＤＣ／ＡＣ逆变器 构建后级。采用单极性倍频ＳＰＷＭ方法，加强消 除和抑制谐波，提高系统效率【３１。在此基础上，分 析了各部分的控制方式．对两种工作模式下的逆 变控制方法做出改进。最后提出一种新型的电路
ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ
ｅｏｎｔｍｎｅｄ ｂｙ ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄ ＰＷＭ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ
ｖｏｌｔａｇｅ
ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＺＶＳ）。Ｔｈｅ
ＳＰＷＭ．Ｂａｓｅｄ
ｓｈｏｗ
ｌａｔｔｅｒ ｓｔａｇｅ ａｄｏｐｔｓ ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ，
独立型和并网型光伏发电系统
(2) 偏远地区供电(Rural Electrification)
全球还有将近20亿人口没有用上电，我国也还有 大约3000万人口没有电力供应，其中相当大部分 处在经济不发达的边远地区，很难依靠延伸常规 电网来解决用电问题.而这些地区往往太阳能资源 十分丰富,应用太阳能发电大有可为.
牧 民 户 用 光 伏 电 源
(3) 消费产品(Consumer)
可以将太阳能电源系统与产品安装在一起 , 这 样就不需要与电网相连,方便使用. 如:交通工具 照明电源
日用产品等
太阳能拖车
太阳能广告牌
太阳能手机充电器
二、并网光伏发电系统
1.
常见并网光伏发电系统有以下几种：
有逆流并网光伏发电系统
无逆流并网光伏发电系统 切换型并网光伏发电系统 有储能装置的并网光伏发电系统 大型并网光伏发电系统
1.3 独立光伏发电系统 1.4 并网光伏发电系统
复习
1，太阳能光伏发电系统的构成 2，独立型太阳能光伏发电系统工作原理 3，独立型与并网型光伏发电系统区别
一、独立光伏发电系统分类
1.
无蓄电池的直流 光伏发电系统 有蓄电池的直流 光伏发电系统 交流及交、直流 混合光伏发电系 统 市电互补型光伏 发电系统 风光互补及风光 柴互补型发电系 统
2.
3.
4.
5.
（5） 大型并网光伏发电系统
屋顶并网光伏系统
“零能耗”建筑
德国慕尼黑国际贸易中心屋顶光伏系统
小结
主要内容： 独立光伏发电系统的分类及应用 并网光伏发电系统的分类及应用
作业
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法乛、離网(独立) 型光伏发电系统(一) 前言：光伏发电系统的设计与计算涉及的影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温度等等因素有关。
而这些因素中，例如光照条件、气候、电器用电状况等主要因素均极不稳定，因此严格地讲，離网光伏电站要十分严格地保持光伏发电量与用电量之间的始终平衡是不可能的。
離网电站的设计计算只能按统计性数据进行设计计算，而通过蓄电池电量的变化调节两者的不平衡使之在发电量与用电量之间达到统计性的平衡。
(二) 设计计算依椐：光伏电站所在地理位置(緯度) 、年平均光辐射量F或年平均每日辐射量f(f=F/365) (详见表1)我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料表1地区类别地区年平均光辐射量F年平均光照时间H(小时)年平均每天辐射量f(MJ/m2)年平均每天光照时间h(小时)年平均每天1kw/m2峰光照时间h1(小时) MJ/m2 .Kwh/m2一宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部、西藏西部、6680-8401855-23333200-33018.3-23.08.7-9.0 5.0-6.3(印度、巴基斯坦北部)二河北西北部、山西北部、内蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆西部5852-6681625-18553000-32016.0-18.38.2-8.7 4.5-5.1三山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、江5016-58521393-16252200-30013.7-16.06.0-8.2 3.8-4.5苏北部、安徽北部、台湾西南部四湖南、湖北、广西、江西、淅江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、台湾东北部4190-50161163-13931400-22011.5-13.73.8-6.0 3.2-3.8五四川、贵州3344-4190928-11631000-1409.16-11.52.7-3.8 2.5-3.2注：1)1 kwh=3.6MJ；亻2)f=F(MJ/m2 )/365天；3)h=H/365天；4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时) ；3) 5)表中所列为各地水平面上的辐射量，在倾斜光伏组件上的辐射量比水平面上辐射量多。
为小镇设计光伏并网发电系统
项目背景和目标
项目目标
本项目的目标是为小镇设计一套高效、稳定、环保的光伏并网发电系统，以满足其日 常电力需求。同时，通过优化设计和智能管理，降低运营成本，提高能源利用效率。 此外，系统应具备较高的可靠性和稳定性，确保在极端天气条件下仍能正常运行
3
项目需求分析
项目需求分析
电力需求
小镇的日常电力需求较为稳定，主要集中在居民用电、公共设施用电和工业用电等方面。 根据调查和分析，预计总电力需求为500千瓦时/天
建设阶段
光伏组件安装：按照设计方案进行光伏组件的安装工作 支架系统安装：安装光伏组件所需的支架系统 逆变器安装：将逆变器安装在指定位置，并与其相应的设备连接 并网方案实施：实施并网方案，将光伏发电系统与现有电网连接 系统调试与试运行：对系统进行调试和试运行，确保系统的稳定性和可靠性
项目实施计划
智能管理系统实施
6
项目实施计划
项目实施计划
前期准备
项目立项：完成项目的立项和审批手续，获得相关部门的批准和支持 资金筹措：通过政府拨款、企业投资、银行贷款等方式筹措项目所需资金 场地准备：完成场地的征用、清理和整平工作，确保施工顺利进行 设计方案评审：组织专家对设计方案进行评审和优化，确保方案的可行性和经济性
项目实施计划
项目效益评估
经济效益评估
通过本项目的实施，小镇将获得可观的电力供应效益。具体表现在以下几个方面 降低电力成本：光伏并网发电系统的运营成本低于传统电力供应成本，可以降 低小镇的电力购买成本
项目效益评估
能源独立性评估
本项目的实施将提高小镇的能源独立性。通过利用太阳能进行发电，小镇将减少对传统化 石能源的依赖，降低对外部能源供应的依赖度。这将为小镇带来更多的能源自主权和安全 性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、并网式光伏发电系统设计
1.光伏逆变器选型
5. 最大输入电流与电池组电流匹配 电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。为 了减少组件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大 对逆变器造成过热或电气损坏，逆变器最大输入电流值与电 池阵列的电流值的差值应尽量大一些。 电池组件短路电流×组件并联数＝电池阵列最大输出电流 6. 转换效率 并网逆变器的效率标示一般分最大效率和欧洲效率，通过加 权系数修正的欧洲效率更为科学。 逆变器在其它条件满足的情况下，转换效率应越高越好。
二、并网式光伏发电系统设计
*1. 并联数 = 总装机量 / （串联数 x 组件容量） *2. 组件容量 = 总装机量 / （串联数 x 并联数）
二、并网式光伏发电系统设计
极限最多串联数（耐压）： 正常工作最多串联组件数：N≤������������������������������������������������/ ������p������×[1+(������−25)×������������′]（最大工作电压） 启动必须的最少组件串接数： N ≥������������������������������������������������/ ������p������×[1+(������′−25)×������������'] （最小工作电压）式中： Kv—光伏组件的开路电压温度系数(-0.54%/℃) • Kv'——光伏组件的工作电压温度系数(-0.35％/℃)； • N——光伏组件的串联数（N取整）； • t——光伏组件工作条件下的极限低温（℃）； • t '——光伏组件工作条件下的极限高温（℃）； • Vdcmax——逆变器允许的最大直流输入电压（V）； • Vmppt max——逆变器MPPT电压最大值（V）； • Vmppt min ——逆变器MPPT电压最小值（V）； • Voc——光伏组件的开路电压（V）； • Vpm——光伏组件的工作电压（V）。
二、并网式光伏发电系统设计
1.光伏逆变器选型
*7. 配套设备 *并网发电系统是完整的体系，逆变器是重要的组成部分，
与之配套相关的设备主要是配电柜和监控系统。
*并网电站的监控系统包括硬件和软件，根据自身特点而需
要量身定做，一般大型的逆变器厂家都针对自己的逆变器 而专门开发了一套监控系统，因此在逆变器选型过程中， 应考虑相关的配套设备是否齐全。
二、并网式光伏发电系统设计
* 光伏组件串计算公式:
最大串联数N≤ ������������������������������������ / ������������������×[1+(������−25)×������������] =1000/36.5*[1+(-10-25)*(-0.0054)]=23
蓄电池并联=
蓄电池总容量 蓄电池标称容量
蓄电池串联=
系统工作电压 蓄电池标称电压
二、并网式光伏发电系统设计
1.光伏逆变器选型
1. 逆变器选型设计的基本方法 (1) 逆变器类型选择 并网逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型 三大类。根据所设计电站以及业主的具体要求，主要从安全性和 效率两个层面来考虑变压器类型。以下是它们之间的对照表：
②全年辐射量（焦耳/米方-MJ/m2) 全年峰值日照时数(小时)=全年辐射量/3.6
2.连续阴雨天数
一、估算法 二、登录气象局 网站查找
平均每日峰值日照时数(小时)=全年峰值日照时数/365 标准峰值日照定义: 1000W/m²=100毫瓦/cm²=0.1瓦
/cm² (1卡=4.18焦耳=4.18瓦秒 1小时=3600秒
一、独立式 光伏发电系统的容量设计
* 光伏系统电池板与蓄电池设计总结
1.峰值日照时数 一、基本数据分析
一、计算等效的峰值日照时数方法 ① 全年辐射量（卡/厘米方-cal/cm2 全年峰值日照时数(小时)=全年辐射量×0.0116
( 0.0116为将辐射量(卡/cm²)换算成峰值日照时数的换 算系数)
=420/29.5*[1+(35-25)*(-0.0035)]=14
组串总功率=N*P=21*235=4935
并联数M=5000000/4935=101.31~101 需要101个组串并联后接到500KW逆变器 1MW电站需要集中式逆变器2个
集中式
需要组串式逆变器至 少5KW
需要202个组串式逆变器 组串式
系统工作电压
=
系统工作电压
白天光伏电池板供电时， 系统工作电压=蓄电池的 额定电压=逆变器输入额 定电压
夜晚蓄电池供电时，系 统工作电压=蓄电池的 额定电压=逆变器输入 额定电压
一、独立式 光伏发电系统的容量设计
* 光伏系统电池板与蓄电池设计总结
二、光伏组件设计
光伏组件并联数=
负载日平均用电量（A.h)
因素 类型
高频变压器 型
低频变压器 型
无变压器型
安全性 转换效率 成本价格
中
低
中
高
中
高
低
高
低
重量、尺 寸 中
大
小
二、并网式光伏发电系统设计
1.光伏逆变器选型 2. 光伏逆变器的分类
并网逆变器功率分类
微型逆变器 用于50W到400W
组串式逆变器 每个光伏组串(1kW-5kW)
集中式逆变器 功率50KW到630KW之间
二、查表峰值日照时数方法
一、独立式 光伏发电系统的容量设计
* 光伏系统电池板与蓄电池设计总结
光伏发电系统： 并离网网式式
W1*h1
负载1Байду номын сангаас
光伏板
控制器
逆变器
负载2
W2*h2
蓄电池
3.负载性质
负载日平均用电量（A.h)=
系统工作电 压即逆变器
输入电压
负载3
W3*h3
∑负载日平均用电量（w.h) W1*h1 +W2*h2 +W3*h3
组件日平均发电量（A.h)x充电效率x组件损耗系数x逆变效率
组件日平均发电量=组件峰值电流x峰值 日照时数
充电效率
组件损耗系数（0.8-0.95） 逆变效率
光伏组件串联数=
系统工作电压x1.43 组件峰值电压
一、独立式 光伏发电系统的容量设计
* 光伏系统电池板与蓄电池设计总结
三、蓄电池设计
蓄电池总容量= 负载日平均用电量（A.h)x连续阴雨天数x放电率系数
正常工作最多串联组件数：N≤������������������������������������������������/ ������p������×[1+(������−25)×������������′] = 850/29.5*[1+(-10-25)*(-0.0035)]=25
启动必须的最少组件串接数： N ≥������������������������������������������������/ ������p������×[1+(������′−25)×������������’]
*8. 品牌与质量 *9. 价格与服务
二、并网式光伏发电系统设计
光伏组件的串并联设计
1、假设1MW光伏电站选用的光伏组件型号为235W,工作电压为 29.2V,尺寸为980×1600×45；选用集中式逆变器 功率500kW和 组串式逆变器5KW分别设计, MPPT功能，直流输入电压范围为 420~850V,那么一个组件串中的串联数可选为21个，该组件串的 输出功率为4.935kW。 2、在组件的串联电路中，要求同一个组件串中每块组件的工作电 流要尽可能相同；在并联电路中，要求每个组件串的电压要相同， 否则会影响整个系统的效率。
最大放电深度x温度补偿系数
放电率系数与平均放电率有
平均放电率=
负载工作时间x连续阴雨天数 放电深度
关，平均放电率愈大则放电 率系数愈小，目的是可减小 蓄电池总容量设计
负载工作时间=
∑负载工作功率x负载工作时间 ∑负载工作功率
温度补偿系数与蓄电池受温 度影响有关，温度越低，蓄 电池容量越小，则温度补偿 系数越小
二、并网式光伏发电系统设计
1.光伏逆变器选型
3. 容量匹配设计 并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹
配，一般的设计思路是： 组件标称功率×组件串联数×组件并联数＝电池阵列功率
在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池 阵列功率，已实现逆变器资源的最大化利用。
4. MPP电压范围与电池组电压匹配 根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点， 并网逆变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功 能，因此电池阵列的输出电压应处于逆变器MPPT电压范围以内。