家庭并网光伏发电系统的优化设计Word格式.docx

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第3章家用并网型8

太阳能光伏发电系统的优化设计8

3.1设计方案8

3.2负载的计算11

3.3太阳能电池板容量及串并联的设计及选型12

3.4太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计14

3.5蓄电池容量及串并联的设计及选型14

15

3.6控制器、逆变器的选型

3.7电气配置及其设计17

3.8系统配置清单19

第4章家用并网型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论22

第5章心得体会23

第1章绪论

1.1设计背景

太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。

太阳能电池组

件（Solarcells）是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大

的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。

1.2设计意义

第2章朝阳市气象资料及地理情况

朝阳市位于辽宁西部。

辽宁省省辖市，东连辽宁中部工业城市群，南临渤海之滨，西接京、津、冀经济圈，北依内蒙古腹地，海陆兼备，交通便利，地理位置优越。

朝阳居于北温带大陆性季风气候区，尽管东南部受海洋暖湿气影响，但由于北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入，形成了半干燥半湿润易干燥地区，四季分明，雨热同季，日照充足，日温差较大，降水偏少。

全年平均气温5.4C〜87C；

年均日照时数2850〜2950小时；

年降水量450〜580毫米；

无霜期120〜155天。

从环保的角度考虑，在本地建立足够的太阳能光伏发电系统将会大大改善当地的环境治理问题。

同时，从长远角度来看，这也是社会发展的必然产物，采集的

当地全年的太阳能数据来设计的一种可行的太阳能光伏发电系统。

设计中选取最大连续阴雨天数为3天

项目所在地名称

辽宁省朝阳市双塔区

经度

东经122°

25'

---123°

48'

纬度

北纬41°

12'

---42°

17'

地质地貌情况

平原，地势平坦

日照辐射量kwh/m2

2850~2950

海拔高度（m）

169

Month

Globallrr

kw.h/m2.day

Temper.oC

January

2.62

-12.3

February

3.53

-7.2

March

4.76

1.1

April

5.76

10.6

May

6.34

17.8

June

5.85

21.5

July

5.38

23.1

August

5.10

22.1

September

4.74

17.6

October

3.65

10.1

November

2.61

-0.6

December

2.25

-9.1

Year

4.39

7.9

第3章家用并网型

太阳能光伏发电系统的优化设计

3.1设计方案

设计一个家用太阳能并网型光伏发电系统为处于朝阳双塔区家庭提供连续3个阴天基本供电。

1.太阳能光伏系统的设计方案

系统配置与设计：

（1）控制器的选型与设计

（2）逆变器的选型与设计

（3）线路设计

家庭太阳能分布式并网发电系统的技术原理

家庭太阳能分布式并网发电系统的技术原理家庭太阳能布式并网发电系统（以下简称系统）主要由太阳能电池组、控制器、并网逆变器、蓄电池、电能表等组成，如图1所示其中的核心元件是太阳能电池组。

电网

电製

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推制器——舊电池

买电卖电

各部件在系统中的作用是

（1）光伏电池组件：

将太阳的光能直接转化家庭太阳能分布式并网发电系统的电能。

按基本材料主要分为：

晶体硅太阳能电池，非晶体硅太阳能电池，化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池。

（2）控制器：

控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。

其他附加功能如光控开关、

时控开关都应当是控制器的可选项

（3）并网逆变器：

将直流电转换为交流电。

并网逆变器是并网光伏系统的重要电力电子

设备，将来自太阳能电池方阵输出的直流电转换成与符合电网电压和频率要求的

交流电，并把电力输送给负载。

同时具有最大功率点跟踪功能、防孤岛运行功能、自动稳压和改善光伏发电系统的供电质量等功能。

（4）蓄电池：

储存电能并向负载供电。

蓄电池主要分为铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。

对其基本要求是：

自放电率低、使用寿命长、深放电能力强、充电效率高、少维护或免维护、工作温度范围宽、价格低廉。

（5）智能电表：

计量卖给电网和向电网买入的电量。

此电表应可计量系统向电网输送的电量，

和用户在系统供应电量不足时从电网购得的电量，并保证计量误差在允许范围之内。

如用户需要在白天用电量较少的情况下存储下电能，而在晚上或其他用电高峰时使用，贝冋在系统中加装蓄电池和充放电控制器。