离网型光伏发电系统实验报告
新能源技术课程设计实验报告
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一、 实验过程记录
1. 根据光伏电池的等效电路，利用仿真软件搭建光伏电池数学模型 （1）I ph 数学模型及参数设置
按照原理算式如下
ref
ref ref S S
T T I I ]
[,sc ph ）（-+=α
（1）
在MATLAB 中建立模型，从Simulink 元件库中拉取inport 、sum 、gain 、product 、outport 等原件，并按照原理搭建合适模型并封装。如图1所示。
图1 I ph 数学模型图
通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置T ref =298K ，S sef =1000W/m 2，α=0.06/1，I
sc,ref =8.30/1A 。 （2）U oc 数学模型及参数设置
根据原理中U oc =V oc,ref +β×(T -298)可在MATLAB 中建立模型，从Simulink 元件库中拉取inport 、constant 、sum 、gain 、outport 等原件，并按照原理搭建应有模型并封装。如图2所示。
图2 U oc 数学模型图
通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：V oc,ref =29.5/1V ，β=-0.33/1。
（3）I d 数学模型及参数设置
可在gain 、product 、图3 I d 数学模型图
通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：A =5，K =1.38×10-23J/K 。
（4）输出I 数学模型及参数设置
根据原理公式
]1))
((
ex [ph -+-=AKT N IR V q p I N I N I s s O P p
（3）
可在MATLAB 中将以上封装好的模块拼装成合适的仿真模型。如图4所示。
U
I
图4输出I 数学模型图
通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：N p=1。
在这一过程中开始时由于粗心，少了一个环节，即对Vt取1/U，导致出现的仿真图形总是达不到理想的结果，所以通过同学之间的讨论以及细心的检查终于在推导公式的过程中发现了这个粗心的错误。
powergui
（5）总体封装后数学模型，如图5所示。
图5总体封装后数学模型图
2. 放大电路的模块构建
根据DC-DC升压电路的原理，在系统主电路图中我选择的升压电路是Boost 升压电路，先从Simulink元件库中拉取inport、constant、sum、gain、outport等原件，构建光伏阵列输出。再从元件库中拉取signum、memory、zero-order hold、constant、inport、sum、gain、product、outport等原件搭建MPPT模块，最后从元件库中拉取universal bridge、diode、RLC等原件构建升压电路。
搭建好模块之后，如图6所示，其中包括MPPT扰动法的数学模型如图7所示，设置参数，其中L=1mH，C1=500μF，R=10Ω，IGBT开关频率为10kHz，C=100e-6F。
在这一过程中，出现的麻烦就是对于DC-DC电路的参数设置问题，开始时设置的是自己通过参考文献设置的电路参数，但是仿真中并不能更好的出现仿真波形。所以通过自己的调试，L=10e-3H，C1=100e-5F，R=10Ω，IGBT开关频率为10kHz，C=300e-6F。
Ts
powergui
Sine Wave
Scope
+
S
PWM Generator
E
k
+
i -Current 1
i -
Current
+
图6 DC-DC 升压电路数学模型图
图7 MPPT 扰动法数学模型图
3. DC-AC 逆变电路的构建
根据DC-AC 逆变电路的原理，在系统主电路图中我选择的逆变电路是电压型逆变电路，先从Simulink 元件库中拉取inport 、constant 、sum 、gain 、outport 等原件，构建直流输出。再从元件库中拉取universal bridge 、diode 、RLC 等原件构建升压电路。构建的逆变电路如图8所示。
E
E
E
E
图8 DC-AC 逆变电路图
4. 太阳能电池板的搭建以及实际电路的搭建
搭建好太阳能电池板，如图9所示。并按照实际测量电路图搭建电路，如图10所示。在这一过程中，出现的困难就是对光伏电池板的安装过程不熟悉，搭建过程繁琐，但是通过大家统一的要求，我们将光伏电池板安装整洁并能够获得较好的光照角度。方便了我们的实验数据的测量。
图9光伏电池板搭建图
图10实际测量电路搭建图
5. 数据测量记录并处理
调节滑动变阻器，并记录不同光照强度下光伏电池板输出的电压值和电流值，并计算出功率大小，记入准备好的表格中。并用Excel软件分别画出I-U和P-U曲线，如图11、12、13所示。
表1
当S=1270W/m2，T= 286K 时
表2
2
表3
2
图11对应表1的I-U、P-U图
图12对应表2的I-U、P-U图
图13对应表3的I-U、P-U图
二、实验结果处理与分析
1. 根据建立的光伏电池的等效模型，绘制不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线。
1）标准状态下，当S=1000W/m2，T= 298K时，得到的I-U、P-U仿真图如图14所示。其中最大功率输出是可以达到给定光伏电池板的特性所表示出的180W。其短路电流为8.3A，开路电压为29.5V。
图14 I-U、P-U仿真图
2）当S=1000W/m2一定时，改变T分别为320K、360K时的仿真图分别为图15、图16所示。
图15 I-U、P-U仿真图
图16 I-U、P-U仿真图
从上仿真图的对比可以看出其它条件一定时，光伏电池周围环境温度的升高将使光伏电池的开路电压V oc下降，短路电流I sc轻微增加，从而导致光伏电池的输出功率下降。光伏电池的温度特性一般用光伏电池的温度系数表示，温度系数小，说明光伏电池的输出随温度变化的越缓慢。
3）当T=298K时，改变S分别为750W/m2、500W/m2的仿真分别如图17、图18所示。
图17 I-U、P-U仿真图
图18 I-U、P-U仿真图
从上仿真图形中可以看出其它条件一定时，光伏电池表面光照强度的增加将
使光伏电池的短路电流I sc增加，开路电压V oc也略微增加，从而导致光伏电池输出功率增加。
2. 实际测量出数据的处理及误差分析
通过对光伏电池板的实际测量，我们要对记录的数据进行处理绘成所需求的I-U、P-U的实际曲线。在这过程中，运用了对数据处理比较方便的Excel办公软件，其中包括了功率的计算即P=U×I，同时也运用了该软件对于数据绘制的图形方便之处。绘制出自己统计的数据对应的图形。但是在运用Excel软件时，并不是将所有的数据统统输入进去绘制图形，而是先将数据输入后绘制图形，然后观察数据的准确性，然后将试验中偏差较大的、严重影响实际波形的点剔除掉，使我们实际的波形更加完美，误差更加小。试验中，我们的温度是T=286K，S=1250W/m2，其实际波形如图19所示。而这种情况下的仿真图形如图20所示。T=286K，S=1200W/m2，其实际波形如图21所示。而这种情况下的仿真图形如图22所示。
图19 I-U、P-U实际绘图
图20 I-U、P-U仿真图
图21 I-U、P-U实际绘图
图22 I-U、P-U仿真图
从仿真和实际图可看出，I-U、P-U都是有差别的，通过自己的分析我认为出现误差的原因就是在调节滑动变阻器的时候滑动不均匀原因，比如在15-20V 电压中实际的测量中本应该多测量几组数据可以看出其转折点的确定值，而自己的测量则不细致，跨度太大，不能完美的表现出其转折点，这会使波形的转折点不一致，从而出现误差，这一点在T=286K，S=1200W/m2这种情况下的实际测量数据拟合的图和仿真图的对比下表现得特别明显，这也是我们实验室比较偏严重的操作误差。还有一个原因，我认为实际的内阻大小是没法估计的，而在仿真中R s的值也是估计值，这会影响仿真波形和仿真图的拟合程度。
3. DC-DC升压电路的仿真效果
首先在搭建的光伏阵列模块中，我们首先需要其输出达到我们预设的180W，在这一块，我是做到了自己预想，仿真效果如图23所示。
图23光伏阵列功率输出仿真图
其次就是MPPT扰动法通过零阶保持器以及设定的三角波的差值产生的
PWM波的波形，如图24所示。
图24 PWM波输出仿真图
然后就是最后的输出功率在180W上下波动，其中其功率是不停的波动的，
因为那是对MPPT扰动法的自身追踪，如图25所示。
图25 DC-DC 后输出功率、上下波动仿真图
最后就是DC-DC 的放大倍数的体现，通过预习时设定的参数，我将电压放大3倍，其仿真效果如图26所示。
图26 DC-DC后电压放大倍数仿真图
4. DC-AC逆变电路的仿真效果
首先是产生PWM波，以产生脉冲分别相差120°的脉冲，以控制4个IGBT 的导通时间，从而产生逆变效果。其次就是将直流电源改为DC-DC的输出电压
的稳定直流电压值即69V，从而产生交流正弦波，其仿真图如图27所示。
图27 DC-AC输出交流电仿真图
三、心得体会
本次课程设计是一次别开生面的实验过程，之前没有接触过光伏电池的研
究，更没有接触到其仿真电路、以及MATLAB软件的仿真模型的构建。通过这
次课程设计，我发现了自己的问题，比如仿真效果的不完美拟合、以及DC-DC-AC
电路的仿真模型搭建是自己的一个弱项，包括电路的搭建以及参数的整定我都是比较弱的，鉴于这些问题，我对自己的解决方法就是先独立思考，回归课本寻找最基本的原理知识。其次就是通过自己查找文献，来寻找相关内容，来弥补自己的缺陷，最后实在不会我就会求助老师，在整个环节中，老师对我的帮助特别大，每一个小的提醒就会让我们茅塞顿开。
当然，在设计中也有自己没有预想到的问题，比如在光伏电池板的装配过程中出现的结构搭建繁琐以及不稳定问题、MPPT扰动法改变占空比的原理等，我是在预习时没有预想到的。但是对于没有预想到的问题，我能够静下心来踏实的去思考解决方法，能够主动的提出解决方案。并通过大家的协商，达到较好的解决问题的效果。
在这次课程设计中，我学到了很多的知识其中包括：光伏电池的原理、公式推导、MPPT的几种常规方法的原理及仿真模型的搭建、DC-DC升压电路的原理、DC-AC逆变电路的原理、还有就是怎么样将输出信号转化为PWM波的简单的方法等。这么多知识有的在课堂上是学过的，在这次课程设计中的到了验证。也有很多东西在课堂上收学不到的，就比如光伏阵列模型的构建、以及MPPT 后PWM波的生成方式、实际电路中参数的整定等。所以，通过这次课程设计，既发现了自己的不足，也学会了很多的知识，同时也锻炼了自己解决复杂工程问题的能力和独立思考的能力。
综上而言，我特别欣赏这次的课程设计，它是实实在在锻炼了我们的能力，对我们的课堂知识以及工程师的基本能力都有大的提高。
离网发电系统方案
光伏离网发电系统（技术部分） 上海泊吾电源有限公司 2013年1月
目录 第一章：系统概述 (3) 1.1 项目概述 (3) 1.2 系统设计依据 (3) 1.3 公司简介 (4) 第二章：系统配置 (4) 2.1系统构成 (4) 2.2系统选型 (4) 2.2.1光伏组件 (4) 2.2.2光伏组件支架 (5) 2.2.3光伏方阵防雷汇流箱 (6) 2.2.4接地和防雷 (7) 2.2.5线缆桥架 (8) 2.2.6光伏逆变器 (10) 2.2.7通讯及监控 (12) 2.2.8蓄电池 (14) 第三章：系统设计 (16) 3.1离网系统设计的基本原理 (16) 3.2气象数据分析................................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 组件方阵设计 (17) 3.3.1倾角和方位角 (17) 3.3.2组件阵列间距 (19) 3.3.3组件距地（屋面）距离 (20) 3.4光伏逆变器电气设计 (21) 3.5光伏消防安全设计........................................................................... 错误！未定义书签。 3.5.1蓄电池设计方法.................................................................... 错误！未定义书签。第四章：系统发电量分析............................................................................. 错误！未定义书签。第五章：系统主要设备清单......................................................................... 错误！未定义书签。
5kWp光伏太阳能离网发电系统设计方案
5kWp光伏太阳能离网发电系统 设 计 方 案
目录 一、光伏太阳能离网发电系统简介 (2) 二、项目地参数 (2) 三、相关规范和标准 (5) 四、系统组成与原理 (6) 五、设计过程 (8) 1、方案简介 (8) 2、用户信息 (8) 3、蓄电池设计选型 (8) 4、组件设计选型 (12) 5、离网逆变器设计选型 (16) 6、控制器设计选型 (18) 7、交直流断路器 (21) 8、电缆设计选型 (23) 9、方阵支架 (23) 10、配电室设计 (23) 11、接地及防雷 (23) 12、数据采集检测系统 (24) 六、仿真软件模拟设计 (25) 七、设备配置清单及详细参数 (31) 八、系统建设及施工 (31) 九、系统安装及调试 (32) 十、工程预算投资分析报告 (36) 十二、运行及维护注意事项 (38) 十三、设计图纸 (41)
5kWp光伏太阳能离网发电系统配置方案 一、光伏太阳能离网发电系统简介 独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。它的主要特点就是集中供电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。用这种方式供电便于统一管理和维护。而户用系统是采用分散供电的方式提供电能，如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。 太阳能光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic——BIPV）是应用太阳能发电 的一种新形式，简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又能产生电能供本建筑及周围用电负载使用。还可通过建筑物输电线路离网发电，向电网提供电能。太阳能光伏方阵与建筑的结合由于不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而备受关注。 二、项目地参数 图片来自Google地球 1、项目地点：江苏省泰州市XX区XX镇； 2、经度：120°12’ ，纬度：32°23’； 3、平均海拔高度：7m；
独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统设计 目录 1引言 (1) 2 独立光伏发电系统工作原理 (1) 3 独立光伏发电系统的设计 (2) 3.1 系统容量的设计 (2) 3.2 太阳能电池组件及方阵的设计 (3) 3.2.1 光伏组件方阵设计需要考虑的问题 (3) 3.2.2 太阳能电池组件（方阵）的方位角与倾斜角 (4) 3.2.3 一般设计方法 (4) 3.3 直流接线箱的选型 (5) 3.4 光伏控制器的选型 (7) 3.6 光伏逆变器的选型 (8) 结论 (9)
独立光伏发电系统设计 摘要 太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，发展太阳能光伏发电系统也具有很高的可行性，首先能缓解我国目前的能源问题以及日益严重的环境问题，还能解决边远地区居民用电难，成本高的问题。本论文将从小型独立系统的发电原理，系统设计原理，及其本身具有的优势结合其受众群体的所需考虑的各方面因素来设计适合家庭使用的小型系统。通过理论与实际市场调查相结合的方法设计适合全国各地人民使用的优惠且实用的系统。 关键词：小型；独立光伏发电；系统；优惠实用 1引言 当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。独立光伏发电系统是指未与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统，其输出功率提供给本地负载(交流负载或直流负载)的发电系统。其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所，如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电，也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。 2 独立光伏发电系统工作原理 通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。其主要结构由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要输出交流电的情况下使用）以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。 太阳能电池方阵吸收太阳光并将其转化成电能后，在防反充二极管的控制下为蓄电池组充电。直流或交流负载通过开关与控制器连接。控制器负责保护蓄电池，防止出现过充或过放电状态，即在蓄电池达到一定的放电深度时，控制器将自动切断负载，当蓄电池达到过充电状态时，控制器将自动切断充电电路。有的控制器能够显示独立光伏发电系统的充放电状态，并能贮存必要的数据，甚至还具有遥测、遥信和遥控的功能。在交流光伏发电系统中，DC-AC逆变器将蓄电池组提供的直流电变成能满足交流负载需要的交流电。
离网光伏系统设计
离网光伏发电系统容量设计 一．任务目标 1.掌握容量设计的步骤和思路。 2.掌握光伏发电系统的容量设计方法。 3.了解光伏发电系统容量设计考虑的相关因素。 二．任务描述 光伏发电系统容量设计主要涉及蓄电池容量、蓄电池串并联数、光伏发电系统的发电量、光伏组件串并联数的计算。本实验报告主要以两种常见的计算方法为主。计算过程中需要注意不同容量单位之间的换算。 三．任务实施 1.容量设计的步骤及思路： 光伏发电系统容量设计的主要目的是计算出系统在全年内能够可靠工作所需的太阳能电池组件和蓄电池的数量。主要步骤: 2.蓄电池容量和蓄电池组的设计： （1）基本计算方法及步骤 ①将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的连续阴雨天数得到初步的蓄电池容量。阴雨天数的选择可参照如下：一般负载，如太阳能路灯等，可根据经验或需要在3-7内选取，重要
的负载。如通信、导航、医院救治等，在7-15内选取。 ②蓄电池容量除以蓄电池的允许最大放电深度。一般情况下，浅循环型蓄电池选用50%的放电深度，深循环型蓄电池选用75%的放电深度。 ③综合①②得电池容量的基本公式为 最大放电深度 连续阴雨天数 负载日平均用电量蓄电池容量?= 式中，电量的单位是h A ?，如果电量的单位是h W ?，先将h W ?折算为h A ?，折算关系如下： 系统工作电压 ） 负载日平均用电量（负载平均用电量h W ?= （2）相关因素的考虑 上 ①放电率对蓄电池容量的影响。 蓄电池的容量随着放电率的改变而改变，这样会对容量设计产生影响。计算光伏发电系统的实际平均放电率。 最大放电深度 连续阴雨天数 负载工作时间）平均放电率（?= h 负载工作功率 负载工作时间负载工作功率负载工作时间∑∑?= ②温度对蓄电池容量的影响。 蓄电池的实际容量会随着温度的变化而变化，当温度下降时，蓄电池的实际容量下降；温度升高时，蓄电池的实际容量略有升高。蓄电池的实际容量与温度的关系如图4-3所示曲线所示。
光伏发电系统设计方案专业设计书
光伏发电工程 项 目 方 案 设 计 书
目录 一、概述 (4) 1.1项目概况 (4) 1.2编制依据 (4) 二、建设地址资源简述 (4) 2.1日照资源 (4) 2.2接入系统条件 (6) 三、总体方案设计 (6) 3.1光伏工艺部分 (6) 3.2太阳电池组件选型 (7)
3.3光伏阵列设计 (12) 3.4系统效率分析 (15) 四、电气部分 (16) 4.1概述 (16) 4.2系统方案设计选型 (16) 4.3电气主接线 (20) 4.4主要设备选型 (20) 4.5防雷及接地 (30) 4.6电气设备布置 (31) 4.7电缆敷设及电缆防火 (31) 五、工程案例 ........................................................................... 错误!未定义书签。 六、系统配置以及报价.............................................................. 错误!未定义书签。
一、概述 1.1 项目概况 1)建设规模：光伏系统用来供给小区道路亮化用电及楼宇亮化用电。该系统设计使用最大负荷50KVA，为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源，提高系统的稳定性能。为减少系统因直流端电流过大造成的线路损耗，系统采用220V直流接入逆变输出三相380V/220V交流。针对固定式安装电池板，采用最佳倾角进行安装，地区最佳角度为46度（朝向正南），控制柜、逆变器及蓄电池储能系统均须安放于在室。 1.2 编制依据 本初步设计说明书主要根据下列文件和资料进行编制的： 1)GB50054《低压配电设计规》； 2)GB50057《建筑物防雷设计规》； 3)GB31／T316—2004《城市环境照明规》； 4)GBJl33—90《民用建筑照明设计标准》； 5)JGG／T16—921《民用建筑电气设计规》； 6)GBJ１6—87《建筑设计防火规》； 7)《中华人民国可再生能源法》； 8)国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》； 二、建设地址资源简述 2.1日照资源 我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在917～2333kWh/㎡年之间。全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000 小时。
3KW家庭光伏离网发电系统方案
3KW家庭光伏离网发电系统方案 肩负责任?专心致志?追求杰出 家庭光伏离网发电3KW运行方案 1.光伏离网发电 光伏离网系统所需主要器件由光伏电池板和光伏逆变器及蓄电池构成。其工作模式为光伏电池产生的直流电能通过光伏逆变器 SMB 转换成优质交流为负载供电，多余电能自动储存在蓄电池里;当光伏不足时，由蓄电池和光伏一起向负载供电;没有光伏时，由蓄电池或市电向负载供电。通常用于电网供应不足的地区，可替代柴油发电机的可靠的、清洁和成本低廉的有效解决方案。 2.系统主要组件 1)光伏组件 光伏组件是将太阳光能直接转变为直流电能的发电装置，根据用户对功率和电压的需求，通过串并量得到适合的太阳能电池组件阵列，满足用电需求250Wp太阳能电池组件基本参数 序号项目单位技术参数备注 1 太阳电池种类多晶硅 1650×992×52 mm 光伏组件尺寸结构 0
3 kg 19.5 光伏组件重量 电参数 1 最大输出功率 Wp 250 肩负责任?专心致志?追求杰出 250Wp太阳能电池组件基本参数 序号项目单位技术参数备注 2 最大功率偏差 ?3% 3 开路电压(Voc) V 37.2 4 短路电流(Isc) A 8.8 5 最佳工作电压 V 31.7 6 最佳工作电流 A 7.92 7 组件全面积光电转换效率 % 14.66 8 反向电流能力或组串直流保险规格 A 15 9 填充因素FF 0.76 11 开路电压温度系数 %/K -0.37 12 %/K +0.06 短路电流温度系数 13 功率衰降 (1) 第1 年功率衰降 % ?2 (2) % ?10 前10年功率衰降 (3) 25年功率衰降 % ?20 极限参数 1 工作温度范围 ? -40,+85 2)逆变器 逆变器是将直流电变换为交流电的设备，并网型逆变器是光伏发电系统中的重要部件之 一。 交流上方SMB-3K/1S 额定功率 3000W 最大交流输出电流 15.0A 额定电网电 压 220V AC+20%, 50/60Hz+1Hz, 纯正弦波<3% THD, 单相 电网电压范围 176-264V AC 待机损耗 ?15W 显示 LCD，人机互动通讯方式无线连接 RS232/458, TCP/IP 后备电源切换 时间 <5 毫秒 直流最大直流输入电流 18.3A 肩负责任?专心致志?追求杰出可接入组串数 1
离网光伏系统设计方案
太阳光伏系统设计方案
南京格瑞能源科技有限公司． 总体方案描述一 在能源供应方面必须走可持续发面对化石燃料的逐渐枯竭和人类生态环境的日益恶化， 展的道路，逐渐改变能源消费结构，大力开发利用以太阳能为代表的可再生能源，已逐步成为人们的共识。由于太阳能发电具有节能、环保，安装使用方便，一次投资，长期受益等特点，目前广泛应用在别墅群、旅游渡假村、草原牧区、偏远山村、高山海岛等。太阳太阳能阵列把光能转换为电能，210W单晶太阳电池组件组成太阳电池阵列，采用充电控制器作过充、灯控电池阵列通过防雷汇流箱后，进线通过防雷处理进入光伏控制器,交流电且和市电形成互2%）AC220V频率（50Hz±制进入蓄电池组，逆变器把蓄电池逆变为LED等照明灯使用。共462盏,补，通过AC220V交流配电柜输出配电和后级防雷保护处理后可分别安装在屋顶相应的朝南位120平方米左右，太阳能电池板总共需安装占地面积约（东经）置，电池板支架采用全铝结构，具体方案在图纸深化设计中体现。万泽大厦位于：E °48′光伏组件安装倾角确定为3258°′N（北纬）31°119发电系统包括太阳能电池板、组件支架、防雷汇流箱、蓄电池组，控制器，逆变器及配电箱其附件。系统介绍二 灯后地下车库照明负载总功率采用LED本系统的主要目的是给照明设备供 电， 灯管的LED462盏 12W车道、为5544W，车位共采用，220V，负载需要电压为交流11340，方阵支8小时。根据电量平衡原理，需要太阳电池方阵功率为：Wp负载每天工作㎡。系统设计列。太阳能电池方阵占地面积：9120架的倾角为32°，组件排列方式为6行。蓄电池，控制器，逆变器，以180Ah/DC220V2个阴雨能正常工作，蓄电池配置容量为：及输出控制柜安装在空置房内。 本图供示意参考系统核心配置2.1 名称型号参数备注 单晶210Wp/DC96V 太阳电池组件． 180Ah/DC220V 蓄电池 智能自动控制GESM60/220 控制器DC220V/60A 汇流箱汇流箱6进一出GEHL10-S6 带市DC220V/10KW 逆变器GEII10K/220 正弦波逆变器() 电互补太阳电池组件支架 负载用电（2.2 AC220V）数量工作时间用电功率项目名称总功率
分布式光伏发电系统设计方案(专业)
某学校 512K分布式光伏发电系统设计方案2013年10月10日 项目编号：XXX
目录 1工程概述 (3) 1.1工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 3.4.1电池组件 (6)
3.4.2 组件结构图 (7) 3.4.3 并网逆变器 (8) 3.4.4 并网逆变器规格 (9) 4发电量估算 (10) 5系统的社会效益 (10) 5.1社会效益(25年) (10) 6设备材料清单及造价一览表（此报价含税不含物流费用） (11) 7工程业绩表及典型工程 (11) 8合利欧斯优势 (16) 8.1 与保利协鑫（GCL）的合作 (16) 8.2 与河北**的的合作 (17) 1工程概述 1.1工程名称 河南**外国语学校512kW户用分布式光伏发电项目。
1.2 地理简介 郑州位于东经112°42'-114°13' ，北纬34°16'-34°58'，东西宽166公里，南北长75公里，总面积约为7446.2平方公里，其中市区面积约1010．3平方公里，山地面积约2377平方公里，水面面积约11.4平方公里。郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。统计资料表明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市，年平均气温在14～14.3℃之间。郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中郑州气象数据为参考。 表1 气象资料表
光伏发电系统_毕业设计
1. 引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料（煤、石油、天然气等）又称为常规能源。 值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间；47%转变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈现间歇性质，时高时低，时有时无。太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点：（1）总能量很大，但太阳能通量密度较低； （2）是可再生的能源，但又具有间歇性； （3）无污染的清洁能源； （4）太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高； （5）太阳能热利用较容易实现热能能级的合理匹配，从而做到热尽使用。
光伏离网系统设计思路、常见问题及解决方案
光伏离网系统设计思路、常见问题及解决方案 在现代日常生活中，通常我们认为用电是理所当然的事情，然而，当今世界上却还有超过20亿人生活在缺电或者无电地区。以我们国家为例，由于经济发展水平的差异，西部仍有部分偏远地区的人口没有解决基本用电问题，无法享受现代文明。光伏离网发电不仅可以解决无电或者少电地区居民基本用电问题，还可以清洁高效地利用当地的可在生能源，有效解决能源和环境之间的矛盾。从目前来看，并网系统的研究已获得足够的重视，技术成熟，但离网系统还面临诸多困难，制约了光伏离网的应用和发展。光伏离网是刚性消费需求，客户两极分化，一种是不差钱的“土豪”，最关心是系统的可靠性，主要是私人海岛业主、别墅业主、通信基站、监控系统等，另一种是偏远地区的贫困户，最关心是产品价格。从项目规模上看，一种是针对单个客户的小项目或者单个项目的小工程，另一种是针对特定人群的大项目，如国家无电地区光伏扶贫项目。离网系统对不同的客户，要采取不同的设计方案，尽量满足客户的实际需要。 晶福源公司是国内最大的光伏离网逆变器厂家，每年出货的离网逆变器超过5万多套，占全国总量60%以上，笔者从事光伏离网系统售前技术支持和售后安装指导工作，先后设计过1000多套离网系统，现场调试过100 多套系统，并参观过100多家离网电站，从中总结出一些经验，仅各位参考。 光伏离网发电系统主要由光伏组件，支架，控制器，逆变器，蓄电池以及配电系统组成。系统电气方案设计，主要考虑组件，逆变器（控制器），蓄电池的选型和计算。设计之前，前期工作要做好，需要先了解用户安装地点的气候条件，负载类型和功率；白天和晚上的用电量，当然，用户的
离网光伏发电系统
毕业论文 学生姓名学号 学院物理与电子电气工程学院 专业电气工程及其自动化 题目离网型光伏供电系统研究 指导老师 （姓名）（专业技术职称/学位） （姓名）（专业技术职称/学位） 2012年 5 月
摘要：本文介绍了太阳能光伏发电的系统的基本组成和特性，说明了太阳能电池最大功率跟踪的原理以及一些常用的方法，并比较了他们的优缺点。本文研究一种带有双向变换器功能的离网光伏发电系统，通过对目前太阳能离网光伏发电系统常用DC/DC拓扑结构的研究，总结了各种DC/DC拓扑结构的优缺点。添加了逆变电路使系统能够向交流负载供电，并对逆变电路通过MALTAB进行了仿真。 关键词：离网光伏发电，逆变电路，DC/DC变换器，最大跟踪率
Abstract: This article describes the basic components and characteristics of the solar photovoltaic system, illustrates the principle of the solar cell maximum power point tracking as well as some commonly used method, and compare their advantages and disadvantages. This article focuses on research with a bi-directional converter function off-grid photovoltaic systems, solar stand-alone PV power generation systems commonly used in the DC / DC topology, summarizes the advantages and disadvantages of a variety of DC / DC topology. Added to the inverter circuit makes the system load to the AC power supply, and inverter circuit by MALTAB the the simulation. Keywords:off-grid photovoltaic inverter circuit, the DC / DC converter, the maximum tracking rate
分布式光伏发电系统设计方案
分布式光伏发电系统 设 计 方 案 编制人： 审核人： 批准人： 20 年月
目录 1 工程概述 (3) 1.1 工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2 太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3 方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 4 发电量估算 (11) 5 系统的经济和社会效益 (11) 5.1 经济效益 (11) 6 设备材料清单 (12) 7 工程业绩表及典型工程照片 (12) 8 英利介绍............................................................................................... 错误!未定义书签。 9 附图1 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 工程概述 1.1 工程名称 河北省分布式光伏发电项目。 1.2 地理简介 项目地点位于河北省保定市，保定市地处太行山东麓，冀中平原西部。北纬38°10′-40°00′，东经113°40′-116°20′之间。北邻北京市和张家口市，东接廊坊市和沧州市，南与石家庄市和衡水市相连，西部与山西省接壤。保定年平均气温12℃，年降水量550毫米，属于温带季风性气候。这里四季分明，冬季寒冷有雪，夏季炎热干燥，春季多风沙，来此旅游一般以夏秋季为宜。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中保定市气象数据为参考。 表1 气象资料表
离网光伏发电系统分类及工作特点
离网光伏发电系统分类及工作特点 离网光伏发电系统又可分为直流光伏发电系统和交流光伏发电系统以及交、直流混合光伏发电系统。而在直流光伏发电系统中又可分为有蓄电池的系统和没有蓄电池的系统。 (1)无蓄电池的直流光伏发电系统 无蓄电池的直流光伏发电系统如图2-2所示。该系统的特点是用电负载是直流负载，对负载使用时间没有要求，负载主要在白天使用。太阳能电池与用电负载直接连接，有阳光时就发电供负载工作，无阳光时就停止工作。系统不需要使用控制器，也没有蓄电池储能装置。该系统的优点是省去了能量通过控制器及在蓄电池的存储和释放过程中造成的损失，提高了太阳能的利用效率。这种系统最典型的应用是太阳能光伏水泵。 图2-2无蓄电池的直流光伏发电系统图图2-3有蓄电池的直流光伏发电系统 (2)有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如图2-3所示。该系统由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池以及直流负载等组成。有阳光时，太阳能电池将光能转换为电能供负载使用，并同时向蓄电池存储电能。夜间或阴雨天时，则由蓄电池向负载供电。这种系统应用广泛，小到太阳能草坪灯、庭院灯，大到远离电网的移动通信基站、微波中转站，边远地区农村供电等。当系统容量和负载功率较大时，就需要配备太阳能电池方阵和蓄电池组了。 (3)交流及交、直流混合光伏发电系统 交流及交、直流混合光伏发电系统如图2-4所示。与直流光伏发电系统相比，交流光伏发电系统多了一个交流逆变器，用以把直流电转换成交流电，为交流负载提供电能。交、直流混合系统则既能为直流负载供电，也能为交流负载供电。 图2-4 交流和交、直流混合光伏发电系统
(4)市电互补型光伏发电系统 所谓市电互补光伏发电系统，就是在独立光伏发电系统中以大阳能光伏发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅，如图2-5所示。这样光伏发电系统中太阳能电池和蓄电池的容量都可以设计得小一些，基本上是当天有阳光，当天就用太阳能发的电，遇到阴雨天时就用市电能量进行补充。我国大部分地区基本上全年都有三分之二以上的晴好天气，这样系统全年就有三分之二以上的时间用太阳能发电，剩余时间用市电补充能量。这种形式即减小了太阳能光伏发电系统的一次性投资，又有显著的节能减排效果，是太阳能光伏发电在现阶段推广和普及过程中的一个过渡性的好办法。这种形式的原理与下面将要介绍的无逆流并网型光伏发电系统有相似之处，但还不能等同于并网应用。 图2-5市电互补型光伏发电系统 市电互补型光伏发电系统的应用举例。某市区路灯改造，如果将普通路灯全部换成太阳能路灯，一次性投资很大，无法实现。而如果将普通路灯加以改造，保持原市电供电线路和灯杆不动，更换节能型光源灯具，采用市电互补光伏发电的形式，用小容量的太阳能电池和蓄电池（仅够当天使用，也不考虑连续阴雨天数），就构成了市电互补型太阳能光伏路灯，投资减少一半以上，节能效果显著。
新能源课程设计-离网型光伏发电系统
新能源技术课程设计指导书
1.实验目的与要求 （1）检索资料，了解光伏发电技术的发展状况以及光伏发电原理； （2）掌握光伏电池模型的建立方法，分析、设计仿真模型，并利用MA TLAB 进行仿真实现； （3）掌握光伏电池的测试方法，选择适合的测量器件与量程，验证光伏阵列模拟方法的正确性； （4）分析离网型光伏发电系统的组成，选择合适的电力变换器拓扑结构并进行原理分析、参数计算； （5）查阅相关文献资料，确定系统MPPT 控制策略，建立MPPT 模块仿真模型，并仿真分析； （6）掌握系统联调的方法，调整控制参数。 2.仪器设备 太阳能电池板1 块，万用表2 个，太阳能功率表TENMARS TM-207，滑动变阻器（100 欧姆，200 瓦）1 个，计算机 1 台，系统仿真软件。 3.实验原理 通过集中授课和查阅相关资料了解离网型光伏发电系统的组成和工作原理。具体包括：（1）光伏电池的发电原理和数学模型； （2）DC—DC—AC变换器的拓扑结构、工作原理和参数计算； （3）研究离网型光伏发电系统最大功率跟踪控制的方法； （4）通过将光伏阵列外接一个可变电阻，调节可变电阻，记录不同情况下的电压和电流值，从而得到I/V 特性，将I 和V 相乘后，可得到P，进一步可获得P/V特性，通过光伏 阵列倾角的调节，从而使照射到光伏阵列上的光强产生变化。 4.实验内容与要求 4.1 实验内容 （1）建立光伏阵列数学模型，依托实际光伏电池板参数对光伏电池输出特性进行相关模拟， 研究光强和温度对光伏电池输出特性的影响，并设计实际光伏电池的检测电路进行实验验证；（2）设计离网型光伏发电系统，包括确定DC-DC-AC变换器拓扑结构、计算电力变换电路参数、确定MPPT控制策略； （3）在MA TLAB环境下建立含光伏阵列模块、电力变换电路模块、MPPT控制模块及输出负载的离网型光伏系统模型，系统调试，在光强和温度突变时系统能够快速、准 确、稳定地实现最大功率跟踪控制。 4.2 实验要求 （1）画出系统框图及原理图，实验接线图，软件流程图。 （2）不同实验步骤时接线不同则要按实验步骤分别给出接线图。 （3）给出接线图中所测量参数的测量点，指明所测参数的变化范围。 （4）指明测量每个参数所对应仪表及选用依据。 （5）指明在测量数据之前对实验线路、实验装置所必须的调试整定工作。
离网光伏发电配电系统
离网光伏发电系统 洛阳云嘉居网络科技有限公司 2014年9月16日
简介 光伏发电，其基本原理就是“光伏效应”。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 离网光伏发电系统在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。
离网光伏发电系统详解 一、光伏发电效益分析 以洛阳市地区为例，每平方米太阳年辐射量平均为1509kW·h ，使用多晶硅的光电转化效率平均为16.5%，则每平方米年理论发电量为249度。 实际安装运行过程中，太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.95的影响系数。 此外，光伏组件温度、表面灰尘及太阳能辐射不均匀等环境因素都会影响太阳能电池板输出功率，综合分析要考虑到0.786的影响系数。对于并网光伏电站，考虑安装角度因素折算后的效率为0.88。 所以实际发电效率为：0.95 * 0.79 *0.88 =66.7％，即每平方米年实际发电量为166度。 二、离网光伏发电系统结构 离网光伏发电系统由太阳能电池板、蓄电池组、控制器、逆变器组成，可实现将太阳能转化成可供使用的交流电能（一般为220V，50Hz正弦波）。
太阳能光伏发电系统设计报告
西安思源学院能源学院 课程设计 题目：西安市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计专业：电力及其自动化 班级：电力0902 姓名：杨欣 指导教师： 完成日期： 2011年3月11日
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍--------------------------------------------3 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------9 3独立光伏系统设计--------------------------------------------------------------------11 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）---------------------------------11 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）--------------------------------------------11 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计-----------------------------------------------11 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。--------------------------------------------14 3.5逆变器选型-----------------------------------------------------------------------------15 3.6控制器选型-----------------------------------------------------------------------------15 3.7系统发电量预估------------------------------------------------------------------------17
5kW光伏离网发电系统解决资料
5kWp 光伏离网发电系统设计方案 二零一六年元月
目录 一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 (3) 1.1 太阳能离网发电系统简介 (3) 1.2 建设位置参数 (3) 1.3 项目用户负载参数 (4) 二、相关规范和标准 (5) 三、系统组成与原理 (6) 3.1 光伏太阳能离网发电系统组成 (6) 3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成 (7) 3.3 离网系统原理示意图 (7) 四、离网发电系统方案设计过程 (8) 4.1 方案简介 (8) 4.2 使用具体要求信息 (8) 4.3 蓄电池设计选型 (9) 4.4组件设计选型 (14) 4.5 离网逆变器设计选型 (18) 4.6 控制器设计选型 (19) 4.7 交直流断路器 (20) 4.8 电缆设计选型 (22) 4.9 方阵支架 (22) 4.10 配电室设计 (23) 4.11 接地及防雷 (23) 4.12 数据采集检测系统 (24) 五、设备配置清单及详细参数 (25) 六、系统建设及施工 (25) 6.1 施工顺序 (25) 6.2 施工准备 (26) 6.3 工程施工 (27) 七、系统安装及调试 (27) 7.1 太阳电池组件安装和检验 (27) 7.2 总体控制部分安装 (29) 7.3 检查和调试 (29) 八、工程预算分析报告 (30) 8.1 投资估算内容 (30)
8.2 工程预算 (30) 九、运行及维护注意事项 (32) 9.1 日常维护 (32) 9.2 注意事项 (35)
一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 1.1 太阳能离网发电系统简介 独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。它的主要特点就是集中供电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。用这种方式供电便于统一管理和维护。而户用系统是采用分散供电的方式提供电能，如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。 太阳能光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic——BIPV）是应用太阳能发电的一种新形式，简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又能产生电能供本建筑及周围用电负载使用。还可通过建筑物输电线路离网发电，向电网提供电能。太阳能光伏方阵与建筑的结合由于不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式， 因而备受关注。 1.2 建设位置参数 1、项目名称：； 2、项目地点：湖北省武汉市； 3、经度：114°30’，纬度：30°60’；
离网光伏发电系统设计案例分析
离网光伏发电供电系统设计案例 1系统原理图 1.1系统实物连接图(图一) 图一 1.2系统连接框图（图二） 图二
1.3系统安装方式 该系统用于医院，故太阳能电池板设计成地面电站安装形式（放于医院大楼屋顶），太阳能电池板固定支架之间采用螺丝固定的方式连接；支架底座考虑到风速及屋顶防水措施保护，采用一次性浇筑好的水泥压块（如图三所示）；太阳能电池板之间接头采用MC4公母插头，方便拆卸。 图三 2、系统主要部件设计 2.1太阳能电池板 2.1.1太阳能电池板选型 光伏组件选用多晶硅组件，型号为250Wp的多晶硅组件，每块内部封装156*156多晶电池片60片，该组件拥有高转换效率，确保卓越品质；该组件能够承受高风压、雪压以及极端温度条件；能够达到12年90%和25年80%的输出功率，5年工艺材料的质保。 2.1.2
表六 2.1.3太阳能电池板实物图（如图四所示） 图四 2.2光伏汇流箱 2.2.1光伏汇流箱的选型 对于光伏发电系统，为了减少光伏组件与光伏控制器或者逆变器之间的连接线，方便维护，提供可靠性，一般需要在光伏组件与光伏控制器或者逆变器
之间增加直流汇流装置，故系统中需要增加光伏防雷汇流箱。又根据太阳能电池板的并联数为10并，我们正常把每并电流预设为10A，考虑到控制器是两路输入每路电流50A，故选用两台5进1出的汇流箱。 2.2.2功能特点 满足室内、室外安装要求 最大可接入16路光伏串列，单路最大电流20A 宽直流电压输入，光伏阵列最高输入电压可达1000VDC 光伏专用熔断器 光伏专用高压防雷器，正负极都具有防雷功能 可实现多台机器并联运行 维护简易、快捷 远程监控（选配）
太阳能光伏发电系统设计思路
太阳能光伏发电设计思路
摘要：简要介绍太阳能光伏发电系统设计思路和组成光伏系统器件选型方法，分析和研究太阳能光伏发电的热点和核心技术。 前言：当今世界，能源是促进经济发达与社会进步的原动力。目前所使用之主要能源为化石能源，然而其蕴藏量有限，且在开发过程造成空气污染、环境破坏，积极开发低污染及低危险性的新能源乃为迫切需要。 太阳能发电是指太阳能光伏发电，光伏发电是利用半导光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种发电技术。太阳光能是一种非常理想的干净、安全且随处可得的清洁能源，因此各国均不断地研发各种相关技术，藉以提高系统发电效率并降低发电成本，推广普及使用太阳能。 第一部分太阳能电池发电系统原理 太阳能电池发电系统（又称光伏发电系统），从大类上分为独立（离网）和并网光伏发电系统两大类。 目前应用比较广泛的光伏发电系统，主要是在偏远地区可以作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，在城市太阳能光伏建筑集成并网发电得到了快速发展，光伏发电与建筑一体化是太阳能光伏与建筑的完美结合，属于分布式发电的一种。它能够减少电网用电，大大减轻公共电网的压力，就近向电网输送电力。
1.1独立的电源使用（光伏离网发电系统） 太阳能光伏组件组成太阳电池方阵，在阳光充足情况下，一方面给负载供电（直流负载，若交流负载需要逆变器） ，另一方面给蓄电池组充电，晚上依靠蓄电池组放电供负载使用（如下图示意）。 在方阵工作时，阻塞二极管防止向电池方阵反充电，止逆二极 管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.6 0.8V ；肖特基或锗管0.3V 左右。（一般选择压降小的） 光伏发电系统的规模依用户要求而异，按负载增加配置。 1.1.1简单的直流供电系统 图1-2 简单直流的光伏水泵系统
户用光伏离网系统典型设计
户用光伏离网系统典型设计 由于经济发展水平的差异，还有小部分偏远地区，没有解决基本用电问题，无法享受现代文明，光伏离网发电可以解决无电或者少电地区居民基本用电问题。 户用光伏离网发电系统主要由光伏组件、支架、控制器、逆变器、蓄电池以及配电系统组成。系统电气方案设计，主要考虑组件、逆变器（控制器）、蓄电池的选型和计算。设计之前，前期工作要做好，因为离网系统都是定制的，没有一个统一的方案，需要先了解用户负载类型和功率，白天和晚上的用电量，安装地点的气候条件。光伏离网系统，用电要依赖天气，没有100%的可靠性。 离网系统由于必须配备蓄电池，且占据了发电系统30－50%的成本。而且铅酸蓄电池的使用寿命一般都在3－5年，过后又得更换，从经济性来说，很难得到大范围的推广使用，只适合缺电的地方使用。 离网系统和并网系统不一样，组件和逆变器并不是按照一定的比例去配置，而是要根据用户的负载，用电情况和当地的天气条件来设计： 1、根据用户的负载类型，及功率确认离网逆变器的功率 家用负载一般分为感性负载和阻性负载，洗衣机、空调、冰箱、水泵、抽油烟机等带有电动机的负载是感性负载，电动机启动功率是额定功率的3-5倍，在计算逆变器的功率时，要把这些负载的启动功率考虑进去。逆变器的输出功率要大于负载的功率。但对于一般贫困家庭而言，考虑到所有的负载不可能同时开启，为了节省成本，可以在负载功率之和乘以0.7-0.9的系数。下面的列表是常用家用电器的功率，供设计时参考。
2、根据用户每天的用电量确认组件功率 离网系统可用的电量=组件总功率*太阳能发电平均时数*控制器效率*蓄电池效率。组件的设计原则是要满足平均天气条件下负载每天用电量的需求，也就是说太阳能电池组件的每天发电量要稍大于负载每天用电量。因为天气条件有低于和高于平均值的情况，太阳能电池组件的设计基本满足光照最差季节的需要，就是在光照最差的季节蓄电池也能够基本上天天充满电。但在有些地区，最差季节的光照度远远低于全年平均值，如果还按最差情况设计太阳能电池组件的功率，那么在一年中的其他时候发电量就会远远超过实际所需，造成浪费。这时只能考虑适当加大蓄电池的设计容量，增加电能储存，使蓄电池处于浅放电状态，弥补光照最差季节发电量的不足对蓄电浊造成的伤害。组件的发电量并不能完全转化为用电，还要考虑控制器的效率和机器的损耗以及蓄电池的损耗。 组件的安装角度要考虑用户的地理位置，尽量满足夏季和冬季的要求，在我国，太阳能电池的方位角一般都选择正南方向，以使太阳能电池单位容量的发电量最大，最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大，而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。 灯泡、电风扇、电吹风这样的负载，用电量等于功率乘以时间；空调、冰箱这样的负载，是间隙性工作的，空调的耗电和室内外温度差、房间面积、空调的能效率有很大关系，1台1P的空调，晚上用8小时，耗电1-5度不等。 3、根据用户晚上用电量，或期望待机时间确定蓄电池容量 蓄电池的任务是在太阳能辐射量不足时，保证系统负载的正常用电。对于重要的负载，要能在几天内保证系统的正常工作，要考虑连续阴雨天数。对于一般的负载如太阳能路灯等