太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优化设计

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1、《太阳能光伏发电系统》课程设计课题名称：家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：沈阳工程学院报告正文18目录第1章绪论31.1设计背景31.2设计意义3第2章朝阳市气象资料及地理情况4第3章家用并网型6太阳能光伏发电系统的优化设计63.1设计方案63.2负载的计算83.3太阳能电池板容量及串并联的设计及选型93.4太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计123.5蓄电池容量及串并联的设计及选型133.6控制器、逆变器的选型143.7电气配置及其设计153.8系统配置清单17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18第5章心得体会

2、1918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(Solar cells)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(Solar cells)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。18第2章朝阳市气象资料及地理

3、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5.4℃～8.7℃；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

4、，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/m22850~2950海拔高度(m)16918MonthGloballrrkw.h/m2.dayTemper.oCJanuary2.62-12.3February3.53-7.2March4.761.1April5.7610.6May6.3417.8June5.8521.5July5.3823.1August5.1022

5、.1September4.7417.6October3.6510.1November2.61-0.6December2.25-9.1Year4.397.9第3章家用并网型太阳能光伏发电系统的优化设计183.1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当地太阳能资源和气象地理条件数据的收集，计算。如当地纬度，经度；年最高最低气温；全年太阳能辐射量；平均峰值日照时数；年最长连续阴雨天数等。用电量需求的分析和计算确定光伏发电系统的形式系统容量设计：（1）太阳能电池组件功率和方阵构成的设计与计算（2）蓄电池

6、（组）的容量与组合的设计与计算系统配置与设计：（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。18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

7、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