光伏屋顶的软件模拟设计

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1、光伏屋顶的软件模拟设计随着常规能源的枯竭，太阳能的开发利用已成不可逆转的趋势，其中便涉及到太阳能光伏系统设计。光伏系统是将太阳能转化为电能的系统。本文分为三个部分，第一部分针对太阳能光伏发电的原理和功能进行详细的阐述。第二部分详细介绍了光伏系统设计软件PVSOL的操作界面和使用方法。最后通过模拟实例设计了一套光伏系统方案。关键词：太阳能，光伏系统，PVSOL软件SoftwareSimulationDesignforPhotovoltaicRoof[Abstract]Astherountineenergy’srunni

2、ngout,Thedevelopmentandutilizationofsolarenergyhasbecomeanirreversibletrend,anditdealswiththedesignationofPVsystem.Photovoltaicsystemisapowergenerationsystemthatconvertsthesolarenergytoelectricpower.Therearethreepartsinthispaper:firstly,thedetailedintroductiont

3、othetheoryandfunctionsofPVsystem;secondly,theintroductiontotheusageofthePVsystemanalysissoftwarePV*SOL;finally,ansimulationexampleisgiventoshowhowtousethissoftwaretodesignaPVsystem.Keywords:solarenergy,PVsystem,PV*SOL39目录[论文摘要]1[Abstract]2目录3第一章光伏系统研究41.1光伏系统的工

4、作原理41.2光伏系统设计61.3并网光伏系统设计121.4光伏系统的硬件设计131.5太阳能光伏系统性能分析131.6光伏系统设计软件介绍14第二章PVSOL软件的使用152.1第一部分Stand-AloneSystem的设计152.2第二部分GridConnectedSystem的设计27第三章利用PVSOL软件进行实例模拟设计323.1中山大学户用光伏建筑一体化示范系统简介323.1.1光伏屋顶323.1.2光伏长廊333.2以下详细介绍光伏屋顶模拟设计及分析343.3结果分析与比较373.4总结38参考文献：

5、39致谢4039第一章光伏系统研究1.1光伏系统的工作原理1、工作原理：白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设

6、备的安全使用。2、光伏系统的组成光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜等设备组成。其各部分设备的作用是：⑴太阳能电池方阵：在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）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"，这就是"光生伏打效应"。在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。 ⑵39蓄电池组：其作用是贮存太阳能电池方阵受光照

7、时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a.自放电率低；b.使用寿命长；c.深放电能力强；d.充电效率高；e.少维护或免维护；f.工作温度范围宽；g.价格低廉。目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为2VDC；配套200Ah以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为12VDC。⑶充放电控制器：是能自动防止蓄电池过充电和过放电的

8、设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。其工作原理如下：图2⑷逆变器：是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立