小型光伏发电系统设计

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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。

小型太阳能光伏发电系统控制器的设计

本科毕业设计（论文）题目小型太阳能光伏发电系统控制器的设计学院物理与电子工程学院年级2011专业光伏技术与产业班级学号学生姓名校内导师职称校外导师职称论文提交日期2015-5-10常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计(论文)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人签名：日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。

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保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。

本人签名：日期：导师签名：日期：小型太阳能光伏发电系统控制器的设计摘要目前，光伏发电已受到广大人民的追捧，很多国家建立了光伏发电站。

在新能源领域中，小型独立光伏发电系统以其简单，灵活等特点占有重要的地位，光伏发电控制器作为独立光伏发电系统的核心部件，对其研究具有重要意义。

本文基于单片机STC89C52设计了控制系统，控制太阳能电池板对蓄电池的充电。

控制系统硬件设计包括单片机STC89C52最小电路，充放电电路、光耦驱动电路，A/D转换电路和电压显示电路的设计。

本文设计的单片机STC89C52最小电路主要包括时钟电路，复位电路，工作状态显示电路和蜂鸣器报警电路。

控制系统软件设计包括确定整体系统布局，设计系统各个程序流程图以及按照自顶向下的层次完成对各个程序模块的设计。

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。

小型光伏发电系统的设计

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。

小型独立光伏发电系统控制电路的设计【开题报告】

毕业设计开题报告电气工程及其自动化小型独立光伏发电系统控制电路的设计1选题的背景、意义随着科学技术日新月异的飞速发展，对能源的需求在不断增长。

然而供应常规电力所用的室友燃料的储量是有限的，即使储量最丰富的煤炭最多也只能维持二三百年。

就连近代发展起来的核能发电的原料铀也是有限的，而且还存在安全和污染的难题。

因此，研究新一代取之不尽而又没有公害的新能源势在必行。

太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。

早在3000年前人们就懂得聚焦太阳能来取火。

在二十一世纪的今天，在经历建立在化石能源基础之上的工业革命之后，随着世界经济的发展进入21世纪以来，各国对能源的消耗以日俱增。

众多不可再生能源的消耗殆尽和环境污染问题的日益严重，已成为制约人类社会可持续发展的两个关键性因素。

人类开始将目光转向可再生能源的发展。

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源[ 1 ]。

经济界权威人士在综合分析了科学技术的发展和突破、全球环境的制约，以及经济和政治等诸方面的因素后指出：如果说20世界是石油实际，21世界已将进去新能源世界。

我国有着十分丰富的太阳能资源。

据估算，陆地表面每年接收的太阳辐射能约为KJ 191058 ，约相当于1700亿t 标准煤的热值。

全国各地年太阳辐射总量达3340-8400MJ/2m ·a,全国年平均光照小时数为2200h 、平均太阳能电力为1700TW ·h 。

我国西北地区、西南地区、南方的广东省、海南省及沿海岛屿等广大地区的太阳辐射总量很大，具有得天独厚的开发利用太阳能的优越资源条件。

太阳能作为一种可再生的新能源，越来越引起人们的关注，尤其是可再生能源法正式颁布和环保政策的出台，显示了国家对可再生能源发展的重视，为太阳能光伏发电的发展提供了政策保证。

太阳能电池发电，又称光伏发电，光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式[ 2 ]。

小型屋顶太阳能发电系统的设计

小型屋顶太阳能发电系统的设计随着可再生能源的快速发展和环境保护意识的增强，太阳能发电作为清洁能源之一，在各个领域得到了广泛的应用。

而在屋顶安装太阳能发电系统早已不再局限于大型工业建筑，而是逐渐普及到小型住宅屋顶。

本文将探讨，旨在提出一种切实可行的方案，为居民提供清洁、稳定的能源供应。

一、小型屋顶太阳能发电系统的意义小型屋顶太阳能发电系统的设计是为了将可再生能源带入家庭生活，实现家庭能源的自给自足。

传统能源的消耗给地球环境带来了巨大的负担，而太阳能作为一种清洁能源，可以有效减少对环境的污染。

通过在小型住宅屋顶安装太阳能发电系统，不仅可以降低家庭的能源成本，还可以为环保事业做出一定的贡献。

二、小型屋顶太阳能发电系统的技术原理小型屋顶太阳能发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池、支架等部分组成。

光伏组件将太阳能转化为直流电能，逆变器则将直流电转化为交流电，以供家庭使用。

而电池则可以储存多余的电能，在夜间或阴天使用。

支架则起到支撑和固定光伏组件的作用。

三、小型屋顶太阳能发电系统的设计要素1. 屋顶条件：屋顶的朝向和倾斜角度是选择太阳能发电系统的重要考虑因素。

一般情况下，南向屋顶是最佳选择，倾斜角度应尽量接近当地纬度。

2. 光伏组件：选择高效、耐用的光伏组件对系统的发电效率至关重要。

在选购光伏组件时，一定要选择正规厂家的产品，避免购买劣质产品。

3. 逆变器：逆变器的选择也是非常重要的，它直接影响太阳能发电系统的输出电流和电压。

高效、稳定的逆变器可以提高系统的发电效率和稳定性。

4. 电池：如果家庭需要在夜间或阴天使用太阳能发电系统发电，就需要安装电池来储存多余的电能。

选择容量适当、寿命长的电池才能保证系统的正常运行。

5. 支架：支架的稳固性和耐用性决定了光伏组件的安全性和稳定性。

选择优质的支架可以减少维护成本，并延长系统的使用寿命。

四、小型屋顶太阳能发电系统的设计步骤1. 方案设计：首先需要根据屋顶条件和家庭用电需求，确定太阳能发电系统的容量和型号。

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分布式光伏发电系统是指将光伏发电设备分散布置在建筑物上，通过独立的逆变系统将直流电转换为交流电，并馈入室内用电系统或并网。

基于分布式光伏的发电系统，可以在建筑物上安装太阳能光伏电池板，将光能转换为电能，满足建筑物的用电需求，同时，多余的电能可以反向馈入电网，实现自给自足或余电上网。

1.光伏电池板：在合理的位置和朝向上安装光伏电池板，以最大程度地吸收太阳能，并将其转换为电能。

光伏电池板可以采用单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池板等，视具体情况而定。

2.逆变器：逆变器是将光伏电池板输出的直流电转换为交流电的关键设备。

逆变器应具有高效率和稳定的电流输出，同时能够自动监测电网情况，并根据需要进行电流调节。

逆变器还应具备保护系统，如过压保护、过流保护等，以确保系统的安全运行。

3.储能装置：储能装置可以将多余的电能储存起来，以备不时之需。

电池组、超级电容器等都可以作为储能装置使用。

储能装置可在光伏能量供应不足的时候输出储存的电能，或在夜间等无光条件下供电。

4.网络连接与控制系统：通过网络连接，将分布式光伏发电系统与室内用电系统或电网连接起来。

控制系统可以对发电系统进行监测和控制，实现最佳发电扩展和优化调度。

5.安全与维护设施：为确保分布式光伏发电系统的安全运行，我们还需考虑防止雷击、电流反冲等各种安全措施。

此外，需要定期检修、维护和清洁光伏电池板，以保持其发电效率。

6.成本与效益评估：最后，对分布式光伏发电系统的成本与效益进行综合评估。

成本包括设备采购、安装、运营与维护等方面，效益则包括发电量、节约用电费用、环境效益等方面。

根据评估结果，可以确定分布式光伏发电系统的可行性和经济性。

通过上述初步设计，可以实现分布式光伏光伏发电系统的建设与运行。

该系统可以有效地利用太阳能资源，为建筑物提供电能，并减少对传统电网的依赖，同时减少碳排放，降低环境污染。

随着技术的不断发展和成本的降低，分布式光伏发电系统将逐渐成为未来建筑物能源供应的重要方式。

光伏发电系统容量规划与设计

光伏发电系统容量规划与设计随着能源问题和环境保护的关注度日益提高，光伏发电作为一种可再生能源形式，逐渐成为一种受到青睐的发电方式。

在光伏发电系统的容量规划与设计中，合理确定系统容量是至关重要的一步。

本文将针对光伏发电系统容量规划与设计进行探讨，帮助读者更好地理解并应用于实践中。

一、光伏发电系统容量规划的目标和原则在进行光伏发电系统容量规划时，我们首先要明确规划的目标和原则。

1. 目标：规划一个合适的光伏发电系统容量，使其能够满足用户需求，实现经济高效运行。

2. 原则：根据光伏发电系统的装机需求、日发电量需求、实际发电能力等因素，合理确定光伏发电系统的容量。

二、光伏发电系统容量规划的关键要素光伏发电系统的容量规划与设计需要考虑多个关键要素，包括：1. 用户需求：光伏发电系统容量的规划首先要考虑用户的用电需求，包括用电负荷、用电时间、峰谷差等因素。

2. 太阳辐射资源：光伏发电系统的容量需要根据所在地的太阳辐射资源来确定，不同地区的太阳辐射资源存在差异，因此需要综合考虑综合考虑太阳辐射数据以确定合适的光伏发电系统容量。

3. 光伏电池板效率：光伏电池板的效率决定了单位面积光能的转化效果，高效率的光伏电池板可以提高光伏发电系统的发电效率，从而影响光伏发电系统的容量规划。

4. 组件品质：合适的光伏发电系统容量规划还需要考虑光伏电池板的品质，品质好的组件寿命长、稳定性更高，能够提高光伏发电系统的可靠性和发电量。

5. 维护成本：光伏发电系统的容量规划还需要综合考虑维护成本，包括设备的安装、维护、监控等各方面的费用，为系统容量规划提供可行性评估。

三、光伏发电系统容量规划与设计的步骤光伏发电系统容量规划与设计需要按照一定的步骤进行，以保证系统容量的合理性和可行性。

1. 了解用户需求：与用户进行充分的沟通，了解用户的用电负荷、用电时间、期望的发电能力等信息，为后续的容量规划提供依据。

2. 收集太阳辐射资源数据：收集所在地的太阳辐射资源数据，包括太阳辐射的年均值、季节变化、日照时数等信息，为容量规划提供数据支持。

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）。

某20kW并网光伏发电系统设计

某20kW并网光伏发电系统设计某20kW并网光伏发电系统设计摘要：本论文从系统设计、电路结构及控制器等几方面介绍了某20kW并网光伏发电系统设计。

在系统设计方面，该系统采用单板逆变器以及并联式电池组。

在电路结构方面，系统采用了金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)作为开关元件，并通过开环控制模式来控制发电系统的输出功率。

在控制器方面，该系统采用了基于FPGA（Field Programmable Gate Array）控制器的PWM控制。

关键词：光伏发电系统；并网；逆变器；MOSFET；控制器；FPGA；PWM本论文介绍的是某20kW并网光伏发电系统的设计。

该系统可将太阳能光能转换成电能以及其它形式的能量输出到电网中，并能够自身进行电路保护。

1. 系统设计该20kW并网光伏发电系统的设计采用了单板逆变器和并联式电池组。

并联式电池组的设计是为了保证系统能够持续并稳定地输出电能。

单板逆变器采用了铝轻质化材料，能够有效地降低系统的重量，并保证系统的稳定性。

2. 电路结构系统电路采用MOSFET作为开关元件，由于该元件具有低导通电阻、大尺寸等优点，因此能够减少其开关过程中的损耗，提高系统的效率。

电路采用开环控制模式，通过在MOSFET上进行周期性的开关操作来实现对发电系统的输出功率的控制。

此外，系统在输出侧采用了滤波电容，有效地抑制了输出电压的波动和干扰。

3. 控制器该系统采用了基于FPGA控制器的PWM控制。

控制器通过对发电系统的开关元件进行周期性开关操作以实现对其输出功率的控制。

在PWM控制的过程中，控制器采用了数字信号处理技术，能够高精度地控制系统的输出功率以及输出电压的波动。

总之，该论文介绍了一种20kW的并网光伏发电系统的设计。

通过使用单板逆变器以及并联式电池组、MOSFET开关元件，以及FPGA控制器的PWM控制技术，该系统能够实现太阳能光能的高效转换，稳定地输出电能，并在输出侧采用滤波电容进行功率波动抑制。

小型光伏发电系统毕业设计

小型光伏发电系统毕业设计
小型光伏发电系统毕业设计可以包含以下主要内容：
1. 引言：介绍光伏发电的背景和意义，阐述为什么选择设计小型光伏发电系统作为毕业设计的主题。

2. 目标与原则：明确设计的目标和原则，如提供特定容量的电力以满足特定需求、保证系统稳定性和可靠性等。

3. 系统设计：设计小型光伏发电系统的整体结构和组成部分，包括光伏电池板、逆变器、充放电控制器、电池组等，并提供详细的参数和技术要求。

4. 光伏电池板选型与布置：选择合适的光伏电池板，考虑其效率、功率输出、耐久性等因素，并设计适当的布置方式以最大化太阳能的利用效率。

5. 逆变器与充放电控制器设计：设计逆变器和充放电控制器，保证系统的稳定性和效率，包括功率的调节和控制、充放电保护等功能。

6. 电池组选型与配置：根据需求选择合适的电池组，并设计适当的配置方案，保证系统在电力需求高峰时能够提供稳定的电力。

7. 系统管理与监控：设计系统的管理与监控系统，包括对光伏电池板、逆变器、充放电控制器等进行实时监测，同时提供报
警与故障检测功能。

8. 性能评估与优化：通过实际测试和数据分析，评估所设计的光伏发电系统的性能，并提出可能的优化措施。

9. 结论与展望：总结设计过程和结果，并展望未来光伏发电系统发展的趋势和前景。

10. 参考文献：列举设计过程中参考的文献和资料。

以上仅为小型光伏发电系统毕业设计的基本内容，具体内容可根据需求和研究深度进行调整和扩展。

设计过程中要注意系统的可行性、经济性和环境友好性，并结合光伏发电技术的最新进展进行综合考虑。

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。

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。