光伏並網發電裝置設計總結

1. 光伏發電技術論文1000字

總體設計思路：擬屋頂建設低壓配電用戶側並網光伏發電項目所發電量接入內供電網路光伏發電自發自用實現光伏新能源電力示範應用保障光伏裝機容量及發電量光伏電池板採用固定傾角支架式安裝朝向南太陽能電池組件陣列盡量避免建築物陣列間遮擋並預留維護通道
根據客戶初步提供用電32度根據佳角度進行太陽能電池組件鋪設計算初步鋪設太陽能電池組件205W（1580x808x50mm）16塊總裝機容量3.28kwp初步設計需要安裝面積59.189平米
設計光伏組件安裝傾角面設計32度安裝式,32度傾角實現單位裝機容量全發電量盡量利用屋頂效使用面積獲較屋頂發電效率
預計發電量：北京市光伏發電示範項目預計平均發電量按32度傾角設計11.066KWh
電網接入案：屋面光伏組件經定數量串聯升壓通直流防雷匯流裝置別接至1台並網逆變器並網逆變器光伏所發直流電逆變與區域內電網同頻率同相位交流電經交流配電櫃(含防 雷保護、發電量計量等)接入配電間光伏發電路（原配電櫃增加光伏路）兩相220V低壓配電網通交流配電線路給負荷供電實現光伏發電並入商場內部電網北京市光伏發電示範項目工程設計概算包括光伏組件、光伏支架（含基礎鋼架）、逆變設備、直流配電、交流配電、電纜、工程施工等
二、光伏發電原理簡介及特點
（）太陽能利用概況
太陽能各種再能源重要基本能源物質能、風能、海洋能、水能等都自太陽能廣義說太陽能包含各種再能源太陽能作再能源種則指太陽能直接轉化利用通轉換裝置太陽輻射能轉換熱能利用屬於太陽能熱利用技術再利用熱能進行發電稱太陽能熱發電屬於技術領域；通轉換裝置太陽輻射能轉換電能利用屬於太陽能光發電技術原理圖：
（二）光伏發電原理
太陽能光發電技術通轉換裝置太陽輻射能轉換電能利用技術光電轉換裝置通利用半導體器件光伏效應原理進行光電轉換稱太陽能光伏技術光伏特效應簡稱光伏效應指光照使均勻半導體或半導體與金屬組合同部位間產電位差現象
（三）光伏系統發電特點
- 沒轉部件產噪音；
- 沒空氣污染、排放廢水；
- 沒燃燒程需要燃料；
- 維修保養簡單維護費用低；
- 運行靠性、穩定性；
- 根據需要容易擴發電規模

2. 光伏發電的優點是什麼，都能用在哪裡呢

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P－N結後，空穴由P極區往N極區移動，電子由N極區向P極區移動，形成電流。太陽能取之不盡用之不竭，而且光伏發電的整個過程也特別簡單，不涉及機械運轉，不消耗燃料，不造成污染，沒有噪音。光伏發電也是一種最具可持續性發展的再生能源，不像風力發電等具有很強的局限性。總結一下，光伏發電大概有一下幾個優點：太陽能取之不盡，用之不竭。照射到地球上的太陽能要比我們消耗的能量大6000多倍，能量來源極其豐富。在地球上只要有光照射的地方就可以使用光伏發電系統，受限制的因素比較少。能量輸送線路短。因為太陽能隨處可得，所以我們可以選擇就近供電，避免了長距離輸電線造成的電能損失。光伏發電能量轉換過程簡單。

3. 並網光伏系統的設計步驟

10kW太陽能並抄網發電系統
本文對10kW太陽能並網發電系統進行了研究和設計，整個設計包括了電池組件及其支架、逆變器、配電室、系統的防雷保護等各個部分的設計，並且對系統的安裝、調試、驗收做了具體的安排。這套系統具有轉換效率高、供電穩定可靠、安裝方便、勿需維護等特點。對於常規電的一種補充和替代，這種環保的新能源會得到越來越廣泛的應用。太陽能並網發電是太陽能電源的發展方向，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術。現在，大規模利用太陽能並網發電在許多發達國家已經成為現實。

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4. 光伏並網發電系統的防雷設計

為了保證系統在雷雨等惡劣天氣下能夠安全運行，要對這套系統採取防雷措施。主要有以下幾個方面：
（1）地線是避雷、防雷的關鍵，在進行配電室基礎建設和太陽電池方陣基礎建設的同時，選擇光電廠附近土層較厚、潮濕的地點，挖一2m深地線坑，採用40扁鋼，添加降阻劑並引出地線，引出線採用35mm2銅芯電纜，接地電阻應小於4Ω。
（2）在配電室附近建一避雷針，高15m，並單獨做一地線，方法同上。
（3）太陽電池方陣電纜進入配電室的電壓為DC220V，採用PVC管地埋，加防雷器保護。此外電池板方陣的支架應保證良好的接地。
（4）並網逆變器交流輸出線採用防雷箱一級保護（並網逆變器內有交流輸出防雷器）。
避雷控制系統負責檢測每次直接雷擊避雷裝置動作後入地脈沖電流的強度、雷擊電壓的極性、雷擊次數的計數以及各個防非直接雷避雷裝置的動作損壞情況。它根據上位機的指令，將各種數據傳給上位機進行相應處理;也可以根據用戶的按鍵命令，進行復位、顯示和列印簡單報表等操作。下位機中智能監測儀的前端處理分為兩個部分：一部分用於檢測多路防直接雷避雷裝置動作後各個參數的變化情況;另一部分用於檢測多路防非直接雷避雷裝置的動作損壞情況。
前端處理(1)中用於檢測直接雷擊的探頭，採用羅哥夫斯基(以下簡稱為羅氏)線圈。羅氏線圈安裝在防直接雷避雷裝置的接地引下線上，將大電流強電信號轉變為小電流弱電信號進行隔離。信號進入前端處理(1)後，因此時的信號電壓高達幾十伏甚至上百伏，需要進行兩級變換後才能送入智能監測儀處理：第一是進行分壓變換，通過阻抗匹配將信號電壓降至±0.1v～10v;第二是進行非線性變換，將±0.1v～10v的信號變換為±0.3v～5v的信號。進行非線性變換的目的是便於a/d采樣和去掉雜訊電平的干擾。前端處理(1)的輸出信號分成兩路，一路經過4051八路選擇電路和a/d轉換電路測量雷電波形的峰值電壓以及極性;另一路通過觸發電路和保持電路給單片機提供中斷信號和直接雷擊避雷裝置動作路數的信號。一旦某一路遭受直接雷擊，單片機就被觸發信號中斷，中斷服務程序中先判斷遭受直接雷擊的避雷裝置的路數，然後通過4051選擇讀入該路信號，經a/d轉換後存入相應內存單元，以備主程序進行處理，相應路數的雷擊次數進行累加，如果加滿，則再增加時又從1開始循環計數。這樣處理完後退出中斷程序，由主程序將信息顯示出來。只要不掉電或按復位按鈕，則最新一次雷擊的信息將始終顯示在面板上。
前端處理(2)的輸入來自防非直接雷避雷裝置(如電源避雷箱)的防雷介面信號。該信號通過同軸電纜或光纜接入前端處理(2)中，經過過壓保護電路和光電隔離電路後送入智能監測儀的8255介面電路進行處理，如果避雷裝置雷擊後工作正常，則監測儀將檢測到高電平信號，如檢測為低電平信號，則表明此避雷裝置已被雷擊損壞，應立即予以更換。智能監測儀檢測直接雷擊電流強度的電路部分採用ad1674器件構成采樣電路，ad1674的最小采樣時間為7.5μs，而一個雷電波形的上升沿一般在l0μs以上，整個雷電的放電波形一般在幾十微秒到上百微秒之間，故ad1674理論上完全可以將雷擊後的整個放電過程波形采樣進來。因每個采樣過程都是通過單片機的中斷服務程序進行的，這樣，cpu就有足夠的時間進行其它的數據處理、報警、顯示和列印控制等任務。下位機的列印控制部分主要是應用戶的要求列印各種實時數據信息和避雷裝置的損壞情況的簡單報表，該電路部分採用一片8255控制電路來進行列印控制。下位機與上位機的數據通信是通過mc1488、mc1489組成的串列通信電路實現的。
系統的上位機採用pc機作為整個監測系統的資料庫管理中心，該部分主要負責統計系統轄區內的各個智能監測儀所檢測的避雷裝置的各種雷擊信息(如雷擊電流強度、雷擊次數、雷擊電壓的極性以及避雷裝置的損壞、更換情況等等)。它可以模擬顯示轄區內防雷系統中各個避雷裝置的位置、動作情況及工作狀態，也可以按用戶要求列印防雷系統中的各個智能監測儀的歷史數據報表以及每次雷擊後的具體情況的實時報表。它還可以通過向預先設定的電話報警來滿足某些需要無人值守的場合。

5. 光伏並網發電的系統優點

與離網太陽能發電系統相比，並網發電系統具有以下優點：
1.利用清潔干凈、可再生的自然能源太陽能發電，不耗用不可再生的、資源有限的含碳化石能源，使用中無溫室氣體和污染物排放，與生態環境和諧，符合經濟社會可持續發展戰略。
2.所發電能饋入電網，以電網為儲能裝置。當用電負荷較大時，太陽能電力不足就向市電購電。而負荷較小時，或用不完電力時，就可將多餘的電力賣給市電。在背靠電網的前提下，該系統省掉了蓄電池，從而擴張了使用的范圍和靈活性，提高系統的平均無故障時間和蓄電池的二次污染，並降低了造價。
3.光伏電池組件與建築物完美結合，既可發電又能作為建築材料和裝飾材料，使物質資源充分利用發揮多種功能，不但有利於降低建設費用，並且還使建築物科技含量提高、增加「賣點」。
4.分布式建設，就近就地分散發供電，進入和退出電網靈活，既有利於增強電力系統抵禦戰爭和災害的能力，又有利於改善電力系統的負荷平衡，並可降低線路損耗。

6. 並網光伏發電系統的設計步驟

並復網光伏發電系統的設計制步驟：
1、在考察的基礎上進行預可行性研究；
2、技術方案確定和設備選型：
太陽能電池板、匯流箱、直流匯流櫃、逆變器、交流配電櫃、升壓系統、監控系統、其它設備、運行方式等；
3、工程設計：與建築結合、土建施工方案、抗風能力、防雷接地、電網接入系統；
4、特殊設計：
1) 對於BIPV和BAPV：並網方式、遮擋計算、專用BIPV組件
的安裝設計、 造型和美觀等;
2) 對於大型光伏電站：佔地計算、場地、基礎、機房、圍欄、自動跟蹤系統等。

7. 並網型太陽能光伏發電系統的系統組成及功能

太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能後，輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能發電系統中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。 組件設計：按國際電工委員會IEC：1215：1993標准要求進行設計，採用36片或72片多晶硅太陽能電池進行串聯以形成12V和24V各種類型的組件。該組件可用於各種戶用光伏系統、獨立光伏電站和並網光伏電站等。
原材料特點：電池片：採用高效率（16.5%以上）的單晶硅太陽能片封裝，保證太陽能電池板發電功率充足。 玻璃： 採用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃)， 厚度3.2mm,在太陽電池光譜響應的波長范圍內(320-1100nm)透光率達91%以上，對於大於1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射，透光率不下降。EVA：採用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優質EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。TPT：太陽電池的背面覆蓋物—氟塑料膜為白色，對陽光起反射作用，因此對組件的效率略有提高，並因其具有較高的紅外發射率，還可降低組件的工作溫度，也有利於提高組件的效率。當然，此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。邊框：所採用的鋁合金邊框具有高強度，抗機械沖擊能力強。也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。 其在電站系統的主要作用是對備用逆變器的切換功能，保證系統的正常供電，同時還有對線路電能的計量。

8. 設計太陽能光伏發電系統需要考慮哪些因素呢

設計一個完善的太陽能光伏發電系統需要考慮很多因素、進行各種設計，如電氣性能設計、防雷接地設計、靜電屏蔽設計、機械結構設計等。對地面應用的獨立光伏發電系統來說，最主要的是根據使用要求，決定太陽能電池方陣和蓄電池的容量，以滿足正常工作的需求。光伏發電系統總的設計原則是在保證滿足負載用電需要的前提下，確定最少的太陽能電池組件和蓄電池容量，以盡量減少投資，即同時考慮可靠性及經濟性。

考慮一些因素：

1、 光伏發電系統需要考慮安裝的環境條件以及當地的日光輻射情況；

2、 考慮系統需要承受的負載總功率的大小；

3、 系統應設計的輸出電壓的大小以及考慮使用直流還是交流；

4、 系統每天需要工作的小時數；

5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統需連續工作的天數；

6、 系統設計，還需要了解負載的情況，電器是純電阻性、電容性還是電感性，以及瞬間啟動最大電流的流通量。

9. 光伏發電並網原理

光伏並網發電系統原理如下

太陽能光伏發電是依靠太陽能電池組件，利用半導體材料的電子學特性，當太陽光照射在半導體PN結上，由於P－N結勢壘區產生了較強的內建靜電場，因而產生在勢壘區中的非平衡電子和空穴或產生在勢壘區外但擴散進勢壘區的非平衡電子和空穴。

在內建靜電場的作用下，各自向相反方向運動，離開勢壘區，結果使P區電勢升高，N區電勢降低，從而在外電路中產生電壓和電流，將光能轉化成電能。

太陽能光伏發電系統大體上可以分為兩類

一類是並網發電系統

即和公用電網通過標准介面相連接，像一個小型的發電廠

另一類是獨立式發電系統

即在自己的閉路系統內部形成電路。

並網發電系統通過光伏數組將接收來的太陽輻射能量經過高頻直流轉換後變成高壓直流電，經過逆變器逆變後向電網輸出與電網電壓同頻、同相的正弦交流電流。

而獨立式發電系統光伏數組首先會將接收來的太陽輻射能量直接轉換成電能供給負載，並將多餘能量經過充電控制器後以化學能的形式儲存在蓄電池。