光伏发电设计

中国科技期刊数据库 工业C

并网光伏发电系统设计

王同柱

特变电工新疆新能源股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830011

摘要：近些年来，能源问题迫使世界各国对新能源开发和利用。太阳能因其自身的优势成为最有前途的一种新能源。将太阳能转换为电能越来越多的成为人们关注的焦点，只要成功，前途无量。但太阳能光伏发电仍旧存在着一些缺点，如成本高、能量转换率低，需要不断地改良，优化。对于光伏发电而言，并网模式是将其效率最大化最为理想的方式，因此要做好并网光伏发电系统的设计优化，才能满足电网对发电质量的要求，以及本身的安全运行。本文先对光伏发电进行了回顾，而后重点介绍了并网光伏发电系统，并提出了并网光伏发电系统设计的优化建议。 关键词：并网光伏发电；系统；设计 中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)48-0135-02

1 引言

光伏并网发电系统，朝向成熟化的方向发展，逐渐成为电网系统的重要组成部分。光伏并网发电系统内的关键技术，需要根据系统设计进行规划设计，以免影响并网的运行效率，同时还要落实安全保护技术，预防光伏并网发电系统的风险事故。完善关键技术在光伏并网中的应用，推进系统技术的应用，保障光伏并网发电系统的

小型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，近年来我国政府也相继出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏产业发展的政策法规，使得太阳能光伏产业迅猛发展，光伏发电技术和应用水平不断提高，应用范围做不扩大，我国光伏发电产业的前景十分广阔。加之我国地域广阔，是太阳能资源丰富的国家之一，三分之二的地区年辐射总量大于5020MJ/m2,年日照时数在2200h以上，利用太阳能发电就具有很强的优越性。

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

I

目录

引言 (1)

1 光伏发电系统简介 (2)

1.1光伏发电系统原理及设计原则 (2)

1.2光伏发电系统的分类 (3)

2 独立光伏发电系统 (4)

2.1系统组成及功能 (4)

2.2独立光伏发电系统优劣 (6)

3 小型独立光伏发电系统的

武汉纺织大学2014届毕业设计论文

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，其范围包括太阳能、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

[9]物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。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上海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

目录

第一章 光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍-----------1

第二章 中国沈阳市光照辐射气象资料-----------------------9

第三章 3.1 3.2 3.3 3. 4 3.5 3.6 3.7 3.8

独立光伏系统设计--------------------------------------11

负载计算 功率3kw---------------------------11 蓄电池容量设计（电压：24V，48V）-----------11 太阳能电池板容量设计，倾角设计-------------12 Pv阵列损失因数---------------------------12 太阳能电池板安装间隔计算及作图-------------12 逆变器选型---------------------------------13 控制器选型---------------------------------14 系统发电量预估-----------------------------15 1

第一章 光伏软件介绍

屋顶光伏发电系统介绍

太阳能有限公司

2016.5.11

一、 概述

屋顶光伏发电（系统）也叫家庭电站，是一种小型太阳能光伏发电系统的简称，属于分布式光伏发电系统。屋顶光伏发电系统一般利用自家房屋屋顶、闲置土地以及获得许可的公共场地作为建设场所，系统主要组成有：太阳能光伏板组件、逆变器、汇流箱、配电柜等，通过接入公共电网，向公共电网输送电能，来获取电费和专项补贴以实现其经济效益。家庭电站可根据业主意愿采取“自发自用，余额上网”和“全额上网”两种运行模式。屋顶光伏发电对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。

进年来，各级政府不断出台相关扶持政策，简化申请流程；广大人民群众对光伏产品认可度不断提高；光伏行业不断集成化，规范化，光伏产品价格持续下降，致使家庭光伏电站得到了迅速发展。2012年12月21日，我国首家家庭光伏电站在青岛市市北区同德路夹岭沟小区9号楼并网成功；2014年8月，甘肃省首个家庭光伏电站——他德山2.85kw分布式光伏发电项目并网成功；2016年1月28日，金昌市首个屋顶分布式光伏发电项目在河西堡金川邦威线缆制造有限公司并网成功；2016年3月，永昌县首个分布式光伏发电项目业主向供电公司提交申请表，屋顶光伏

光伏发电基础

宏

丘宏山

2011--3

2011

光伏发电原理

光伏：Photovoltaic，PV

光生伏打效应简称为光伏效应，指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。

等效模型

光伏发电原理

单块电池的发电量很小通常在电压下只有大约单块电池的发电量很小，通常在0.5~0.6V

1.5W。所以多块电池串联在一起，并封装在玻璃壳内形成一个模块电池（电池板）。

个模块电池（电池板）。

在1000 W/m2、25°C标准测试环境

下的性能测试，PV电池的输出功率

下的性能测试

通常以峰值功率（Wp，Watts Peak

）的形式表示。

的式表

因实际的光照水平通常达不到测试时

的水平，PV电池的实际输出功率在

大部分时间内达不到额定功率。

光伏发电原理

光伏发电原理

光伏发电原理

光伏发电原理

光伏发电原理

光伏发电原理

为什么要发展太阳能光伏发电？

世界能源现状及展望

1、世界能源形式紧迫，是世界10大焦点问题（能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）之首。

2、全球人口2006年是65亿，能源需求折合成装机是14.5TW，每日能

耗220×106BOE ；到2050年全世界人口大概要达到100亿，按照每人每年GDP增长1.6%, GDP单位能耗按

摘要

人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具 有储量无限，普遍存在，利用清洁，使用经济等优点。但是太阳能又存在着低密度，间 歇性，空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一些列太阳能设备对太阳能的利用率不 高。光伏发电智能追日系统解决了太阳能利用率不高的问题。本文对追日系统进行了机 械设计和自动跟踪系统控制部分的设计。

第一，机械部分设计：

机械结构主要包括底座，主轴，齿轮等，当太阳光线发生偏离时，控制部分发出控 制信号驱动步进电机1通过减速器带动 Z向主轴转动，实现水平方向跟踪，同时控制信 号驱动步进电机 2 带动齿轮 1，齿轮 1 带动齿轮 2 和 Y 向主轴转动，从而使太阳能电池 板实现垂直方向转动，通过步进电机1，步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。

第二，控制部分设计：

主要包括信号转换电路，单片机系统和电机驱动电路等。系统采用电压检测模式实 现对太阳的跟踪。将太阳能电池板用两块遮光板隔开，当太阳能电池板接受的光强度不 同时，输出电压不同，通过比较电路将信号送给单片机，驱动步进电机正反转，实现电 池板对太阳的跟踪。

关键词:太阳能,跟踪,单片机,步进电机

Abstract 

The humanit

毕业设计开题报告

用阶段。在过去的 1993~2003 年这十年间，欧洲成为继日本之后的第二大光伏市场，在生产和 销售

上都经历了爆炸性的增长。美国能源部制订了从 2000 年 1 月 1 日开始的 5 年国家光伏计 划和 2020~2030 年的长期规划，以实现美国能源、环境、社会发展和保持光伏产业世界领导地 位的战略目标。印度政府也对并网发电站提供财政补贴，以增加太阳能发电的产能，并降低其 制造成本。印度的并网光伏发电量居于世界第五位。 我国的太阳能光伏发电系统起步比较晚，但是发展速度很快。我国的光伏电池技术是从上 世纪 60 年代发展空间用太阳能光伏电池开始起步的。2008 年北京奥运会，国家将太阳能光伏 电融入奥运建筑中，绿色能源的应用正是绿色奥运的具体体现，经过几十年的发展我国的太阳 能发电水平尽管有了相当程度的提高，但是离大规模的应用推广还有很大的距离，光伏产业还 处于成长期。随着技术的进步，光伏系统的成本会越来越低，性能越来越好 ，应用的领域会 越来越广。 【1】刘汉.山东：最大太阳能光伏电站并网.中国经济周刊【J】 ,2006,(12):52·52. 【2】赵玉文，刘泉.我国光伏产业现状与面临的挑战.太阳能【J】 ,20

C2000参赛项目报告（命题组）

题 目： 光伏并网发电模拟装置

指导教师： 李武华 （讲师）

基于DSP TMS320F28027的光伏并网发电模拟装置

顾云杰 禹红斌

（浙江大学电气工程学院 邮编310027）

摘要：本装置采用TMS320F28027为控制核心，实现了模拟光伏并网系统的功能，具有最大功率追踪（MPPT），输出电压与给定参考电压频率、相位同步，欠压、过流保护，欠压保护的自动恢复等功能，且具有LCD屏幕显示，界面友好。本装置主电路拓扑采用全桥逆变电路，采用倍频SPWM调制方式，MPPT采用恒定输入电压法实现，相位跟踪使用软件锁相实现。本装置性能良好，其中MPPT跟踪时输入电压相对偏差的绝对值小于0.7%，频率跟踪相对误差小于0.09%，相位跟踪误差2°左右，输出波形THD小于2%，欠压保护动作电压25.02V，过流保护动作电流1.50A，效率达84%以上。

关键词：C2000，光伏并网，倍频SPWM，MPPT，PLL

Grid connected photovoltaic simulation system based on TMS320F28027

Guyu

中电投博州一期2万千瓦光伏

并网发电项目

工

编 审 批

制核准

程建设监理规划

：：：

中电投电力工程有限公司

2015年8月

工程建设监理规划

建设单位：中电投新疆能源化工集团博州有限责任公司

工程名称：中电投博州一期2万千瓦光伏并网发电项目

监理单位：中电投电力工程有限公司

技术负责人审批：徐殿宏

总监理工程师：刘天

参编人员：刘天、曹侃、周建军、李贵宪

日 期： 2015 年 8 月 15日

第一章 工程项目概况 1．工程概述

1.1工程名称：中电投博州一期2万千瓦光伏并网发电项目 1.2工程类别：新建工程 1.3工程规模：2万千瓦

1.4工程地址: 新疆博尔塔拉蒙古自治州博乐市，市区南约7千米处 1.5 结构类型：框架、砖混 1.6 结构层数：一层 2．工程参建单位

建设单位：中电投新疆能源化工集团博州有限责任公司 质量监督部门：

监理单位：中电投电力工程有限公司

施工单位：中国水利水电第四工程有限责任公司 3．工期计划

计划开工日期： 2015年 8 月25 日 计划竣工日期： 2015年 11 月 10日 4．投资计划

工程项目投资总额： 万元 5．工程质量要求 合格

3

第二章