畢業(yè)論文—xx地區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　論文（設(shè)計(jì)）題目：XX地區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級： 電 自XXX </p&

2、gt;<p>　　學(xué) 號： </p><p>　　學(xué)生姓名： XXXX </p><p>　　指導(dǎo)教師： XXXX </p><p>　　20XX年 X 月XX 日</p><p><b>　

3、　目錄</b></p><p><b>　　摘要IV</b></p><p><b>　　英文摘要 IV</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p>　　1.1 本設(shè)計(jì)的目的和意義1</p><p>　

4、　1.2 太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)1</p><p>　　1.3 國內(nèi)外太陽能光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀2</p><p>　　第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介3</p><p>　　2.1 系統(tǒng)組成與原理3</p><p>　　2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類4</p><p>　　2.2.1離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)4</p>

5、<p>　　2.2.2并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)4</p><p>　　第三章 CQ地區(qū)氣象和地理的相關(guān)參數(shù)5</p><p>　　第四章 設(shè)計(jì)方案及各電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)6</p><p>　　4.1 相關(guān)參數(shù)總述6</p><p>　　4.2 太陽能電池組件設(shè)計(jì)6</p><p>　　4.2.1太陽能電池組件

6、的工作原理及分類6</p><p>　　4.2.2太陽能電池組件的相關(guān)計(jì)算7</p><p>　　4.2.3太陽能電池組件方位角和傾斜角的設(shè)計(jì)8</p><p>　　4.2.4太陽能電池組件安裝方式以及位置場所設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2.5光伏方陣前后間距與遮擋物之間的間距設(shè)計(jì)9</p><p>　　

7、4.3 蓄電池選型10</p><p>　　4.3.1鉛酸蓄電池簡介10</p><p>　　4.3.2蓄電池的相關(guān)計(jì)算及設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.4逆變器的設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.4直流匯流箱的設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.5控制器的設(shè)計(jì)13</p><p>

8、　　4.6 交流配電柜設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.7 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.7.1雷擊的簡介15</p><p>　　4.7.2無外部防雷接地裝置設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.7.3有外部防雷接地裝置設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.7.4防雷接地設(shè)計(jì)總結(jié)16</p&

9、gt;<p><b>　　第五章 總結(jié)18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　致謝20</b></p><p><b>　　附錄21</b></p><p>　　CQ地區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)

10、設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　人類進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著世界人口的持續(xù)增長和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類正面臨著化石燃料短缺和生態(tài)環(huán)境污染的嚴(yán)重局面。因此逐步轉(zhuǎn)變能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展的道路已經(jīng)到了刻不容緩的地步。太陽能發(fā)電作為一種全新的電能生產(chǎn)方式，具有清潔無污染、來源永不衰竭且維護(hù)措施簡單等特點(diǎn)，既是一次能源

11、，又是可再生能源，因而受到越來越廣泛的關(guān)注。各國政府也相繼出臺了一系列鼓勵和支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)，使得太陽能光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)和應(yīng)用水平不斷提高，應(yīng)用范圍也逐步擴(kuò)大。</p><p>　　本文首先研究分析了當(dāng)下太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，再根據(jù)CQ市某小區(qū)的具體負(fù)載參數(shù)，選用合適的太陽能電池組件、蓄電池組、光伏離網(wǎng)控制器、光伏逆變器、直流匯流箱以及交流配電柜等相關(guān)電氣設(shè)備，利用太陽能光伏發(fā)電

12、的原理設(shè)計(jì)出一個完整可靠的小功率光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，來解決特定區(qū)域內(nèi)給定負(fù)載的持續(xù)可靠供電問題，并重點(diǎn)設(shè)計(jì)研究了此類型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷接地的相關(guān)問題。</p><p>　　關(guān)鍵詞：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，鉛酸蓄電池，光伏離網(wǎng)逆變器，防雷與接地系統(tǒng)</p><p>　　CQ area photovoltaic system design</p><p><b&g

13、t;　　Abstract</b></p><p>　　With the world's ever - increasing population and the development of economic, Human beings are 

14、facing the serious situation of a scarcity of fossil fuels and the pollution of the environment into the 21st Century. T

15、herefore, it is of great urgency to gradually transform the consumption structure of energy, vigorously develop the renewable ener

16、gy source, and persisting in the course of sustainable development. As a new way of power energy production, solar power 

17、;is clean, non – pollution, inexha</p><p>　　At first, this paper studied and analyzed the current development status of solar photovoltaic industry, and of a specific load parameters

18、 according to the city of CQ, choose appropriate photovoltaic solar modules, batteries, off-grid photovoltaic controller, inverter, dc junction box and ac distribution cabinets and other related electrical equipment, the

19、 use of solar energy photovoltaic power generation principle of design of a complete and reliable low power photovoltaic power supply system, </p><p>　　Keywords: Solar photovoltaic power generation systems,L

20、ead-acid battery,Photovoltaic (pv) off-grid inverter,Lightning protection and grounding system</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　1.1 本設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　目前，化石燃料正面臨逐漸枯竭的危機(jī)局面

21、，而太陽能是取之不盡的可再生能源。保護(hù)生態(tài)環(huán)境逐漸受到人們的重視，太陽能發(fā)電對環(huán)境沒有污染。另外常規(guī)電網(wǎng)具有一定的局限性，太陽能資源可免費(fèi)使用且無須運(yùn)輸。太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，可以根據(jù)負(fù)荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣，避免浪費(fèi)。因此，太陽能光伏發(fā)電具有廣闊的應(yīng)用前景。本設(shè)計(jì)的目的是為了利用光伏發(fā)電的原理，設(shè)計(jì)一個完整可靠的離網(wǎng)發(fā)電供電系統(tǒng)，完成在CQ地區(qū)特定區(qū)域內(nèi)給定負(fù)載的持續(xù)供電。</p><p&

22、gt;　　1.2 太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　當(dāng)前可再生能源每一種都有自己的優(yōu)勢與獨(dú)到之處。</p><p>　?。?）太陽能資源取之不竭，沒有隨著化石能源枯竭的危險(xiǎn)。只計(jì)算地球表面的太陽輻射的能量,足夠的當(dāng)前全球能源需求的一萬倍[1]。由此可看出太陽能輻射地球表面的總量之大。</p><p>　　發(fā)電系統(tǒng)中不似諸如水電火電風(fēng)電等發(fā)電形式具有機(jī)械轉(zhuǎn)動

23、，所以光伏發(fā)電的部件一般不易損壞[2]。沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動部件，也沒有噪聲，穩(wěn)定性比較好。</p><p>　　光伏發(fā)電沒有使用化石燃料,維護(hù)簡單,維護(hù)成本很低。</p><p>　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行比較靈活多樣,建設(shè)周期相對較短[3]。除了蓄電池以外,其他部件完全干凈,無任何污染的產(chǎn)生。</p><p>　　太陽輻射能隨處都可獲取，減少了遠(yuǎn)距離輸送這個傳統(tǒng)環(huán)節(jié)。<

24、;/p><p>　　同時，太陽能由于自身的局限性，主要有以下三個不足之處。</p><p>　　分散性：雖然能量到達(dá)地球表面的結(jié)合是巨大的,但是因?yàn)榇蟛糠值牡厍虮砻姹缓Ｑ蟾采w,真正達(dá)到表面的土地只占總數(shù)的約10%,這直接導(dǎo)致了表面使用太陽的能量更少。事實(shí)上,太陽能的收集和使用能量密度低,大面積的太陽能輻照度,小于1千瓦/㎡,這也使得許多太陽能收集難度增加。</p><p&g

25、t;　　不穩(wěn)定性：太陽能是受自然環(huán)境和氣候條件因素的影響。一年四季,晝夜交替的緯度、海拔、地理和自然條件,如天氣,雨和雪,云,如天氣變化將嚴(yán)重影響系統(tǒng)。另外空氣中的顆粒物如灰塵粉屑等降落在太陽能電池表面也會阻擋部分光線的照射，造成發(fā)電量的減少。諸多隨機(jī)因素的影響，給太陽能大面積的推廣增大了難度。</p><p>　　效率低和成本高：效率低和成本高:當(dāng)前太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)發(fā)展理論和技術(shù)都已經(jīng)成熟。最基本單位的光

26、伏電池組件、光伏轉(zhuǎn)換效率較低,光伏發(fā)電不宜普遍推廣和應(yīng)用。光伏發(fā)電成本由于效率偏低變得較高,和常規(guī)能源相比競爭性不高,太陽能的進(jìn)一步發(fā)展需要國家出臺經(jīng)濟(jì)政策來維護(hù)和加強(qiáng)。光伏系統(tǒng)的造價也比較高,系統(tǒng)成本40000～60000元/k,售電價格為常規(guī)電價的10倍左右,相對較高。</p><p>　　盡管太陽能和缺點(diǎn)和缺陷,但隨著化石能源逐漸枯竭,生態(tài)環(huán)境的惡化,開發(fā)和利用可再生能源是解決這一問題的主要措施之一。太陽能

27、光伏無污染的安全,有很大的研究和利用價值[4]。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外太陽能光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀</p><p>　　上世紀(jì)70年代石油危機(jī)和90年代的環(huán)境污染問題的影響，人們越來越關(guān)注了對能源和環(huán)境問題的認(rèn)識，各國政府相繼出臺了不少支持和鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，不斷加大科研投入，將光伏產(chǎn)業(yè)作為國家能源保障的重要項(xiàng)目。</p><p>　　自1980年代以

28、來,世界各國已將大量的人力物力來開發(fā)新能源,如太陽能的研究、開發(fā)和利用的工作。出現(xiàn)在1990年代末世界光伏市場是供不應(yīng)求的情況,進(jìn)一步推動光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度[6]。廣泛的大規(guī)模太陽能和可再生能源的使用,全球能源結(jié)構(gòu)將徹底改變[7]。</p><p>　　我國能源問題非常嚴(yán)重,大量使用化石燃料導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。中國的太陽能總輻射超過5016 MJ /㎡地區(qū)約占陸地總面積的三分之二的國家[8]。離網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目在這些

29、地區(qū),當(dāng)?shù)啬茉捶鲐毜陌l(fā)展,提高當(dāng)?shù)厝嗣裆钏接兄浅Ｖ匾淖饔谩?lt;/p><p>　　中國在1950年開始研究太陽能電池,并于1971年首次成功地應(yīng)用于東方紅2衛(wèi)星發(fā)射。在摸索V電力不斷發(fā)展。21世紀(jì)之初,國家發(fā)展和改革委員會在2002年發(fā)起了“發(fā)電送鄉(xiāng)工程”,項(xiàng)目容量20 mw光伏系統(tǒng)[8]。</p><p>　　盡管中國光伏技術(shù)經(jīng)過50年的努力,取得了很大的成就。但光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)

30、和設(shè)備主要依靠進(jìn)口。因此,光伏發(fā)電系統(tǒng)成本高,具有強(qiáng)烈的依賴性,這限制了光伏發(fā)電系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展和推廣。國內(nèi)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)主要應(yīng)用單位功率因數(shù),但它沒有電能質(zhì)量控制功能[9]。</p><p>　　第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介</p><p>　　2.1 系統(tǒng)組成與原理</p><p>　　太陽能發(fā)電可分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種。通常而言，太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電，

31、簡稱“光電”。它是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)即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(fā)電裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成[11]。</p><p>　　圖2.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p>&l

32、t;p>　　光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)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(fā)電系統(tǒng)裝置。太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理[12]。</p>

33、<p>　　2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類</p><p>　　光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有兩種發(fā)電形式。其中離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由光伏電池方陣、光伏控制器、蓄電池、光伏離網(wǎng)逆變器、交流配電柜等構(gòu)成；另一個原因是電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,光伏電池光伏方陣,控制器、光伏(pv)并網(wǎng)逆變器和其他電氣設(shè)備組成,這兩種形式的發(fā)電系統(tǒng)都有各自的適用范圍及其優(yōu)缺點(diǎn),本設(shè)計(jì)主要是對離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)可靠地。</p>

34、;<p>　　2.2.1離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)</p><p>　　離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、光伏控制器、離網(wǎng)逆變器等電氣設(shè)備構(gòu)成,太陽能電池方陣輸出電流為直流電，如果負(fù)載中有交流負(fù)載,則需要利用交流逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)其簡單可靠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)廣泛稱為嚴(yán)寒高原、極度偏遠(yuǎn)山區(qū)及野外作業(yè)的發(fā)電供電電源[13]。</p><p>　　在離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，

35、光伏控制器的作用是用來調(diào)節(jié)和控制的電能的分配,可以把調(diào)配后的電能供給負(fù)載,也可以向蓄電池存儲電能?？刂破骺梢杂行Х乐闺姵剡^度充電以及過放電,保護(hù)蓄電池，提高蓄電池的使用年限。</p><p>　　離網(wǎng)光伏系統(tǒng)可分為直流光伏發(fā)電系統(tǒng)和交流光伏系統(tǒng)兩大類。下來,可分為直流沒有電池,v直流光伏發(fā)電系統(tǒng),電池系統(tǒng),交流和AC / DC混合光伏發(fā)電系統(tǒng)等[14]。</p><p>　　2.2.2并網(wǎng)

36、光伏發(fā)電系統(tǒng)</p><p>　　并網(wǎng)電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏方陣、并網(wǎng)逆變器等設(shè)備。網(wǎng)格光伏系統(tǒng)與離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)相比,前者忽略電池能量儲存和釋放過程,降低了能源消耗,節(jié)省空間,有效地降低了配置的成本。電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為兩種,有電池,沒有電池類型。和電池是可調(diào)度的,可以根據(jù)需要并入或退出電網(wǎng),還具有備用電源的功能。主要包括回流電網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),通過電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,切換網(wǎng)格型光伏發(fā)電系統(tǒng),電網(wǎng)的

37、光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能設(shè)備四種類型。</p><p>　　第三章 CQ地區(qū)氣象和地理的相關(guān)參數(shù)</p><p>　　CQ地區(qū)位于中國西南部，具體位置在東經(jīng)105～110°，北緯28～32°之間。CQ市年平均氣溫在12℃左右，最熱月份平均氣溫27℃，歷史上極端最高為44.5℃；最冷月平均氣溫6℃，極端最低達(dá)到-13.2℃。CQ市月平均溫度1月最低，7～8月最熱，最冷月與最熱月相

38、差20℃以上[16]。CQ市年降水量比較充足，大部分地區(qū)為1200毫米左右。連陰雨持續(xù)時間一般為5～8天。CQ市年平均相對濕度為75％。年日照時數(shù)大概1200小時，CQ市累年平均日照時數(shù)為1254小時，日照百分率僅為30％。CQ市年總輻射量在3350～4200MJ/m2之間，峰值日照時數(shù)在2.55～3.20之間，平均為2.8。</p><p>　　圖3.1 鋼球小區(qū)所在地區(qū)示意圖</p><p

39、>　　設(shè)計(jì)方案及各電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 相關(guān)參數(shù)總述</p><p>　　本設(shè)計(jì)需要解決此小區(qū)兩個用戶的持續(xù)供電問題。具體參數(shù)如下表：</p><p>　　表4.1 用戶負(fù)載參數(shù)匯總表</p><p>　　地點(diǎn)：重慶市九龍坡區(qū)二郎鋼球廠二郎路161號</p><p>　　經(jīng)緯度：東經(jīng)106.

40、4655 北緯29.5145</p><p>　　系統(tǒng)直流電壓U：48V</p><p>　　峰值日照時數(shù)：2.8h</p><p><b>　　連續(xù)陰雨天數(shù)：8天</b></p><p><b>　　控制器效率：80%</b></p><p>　　負(fù)載日耗電量：1.32+2

41、=3.2（ kW/h）</p><p>　　4.2 太陽能電池組件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1太陽能電池組件的工作原理及分類</p><p>　　太陽能光伏光電轉(zhuǎn)換模塊的最小單位是一個太陽能電池單體之間的結(jié)構(gòu)大小約5 ~ 100cm²。太陽能電池單體電壓為0.5 V工作,一般工作電流之間的25 ~ 25cm²,因?yàn)殡姵貑误w弱,不能單獨(dú)使用

42、光伏(pv)電源。必須通過研究串并聯(lián)和封裝太陽能電池單體組成的太陽能電池組件,可以使用光伏電源為最小單位。太陽能電池組件通過一系列的串聯(lián)和并聯(lián)組合,可以形成固定安裝的太陽能電池方陣。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率所需的電力負(fù)荷通常幾百幾千瓦,大,只有通過這可以滿足。</p><p>　　電池組件根據(jù)他們不同類型可分為晶體硅組件,非晶硅薄膜電池組件和砷化鎵電池組件。晶體硅是分為兩種類型,即單晶硅和多晶硅。常用的太陽能電

43、池主要是晶體硅太陽能電池。晶體硅太陽能電池是由晶體硅晶圓,內(nèi)襯金屬表面網(wǎng)格線,表面金屬層。一層電阻啟動薄膜太陽能電池,并能減少太陽能的反射損失。之間的負(fù)載連接太陽能電池表面的兩個,將會有電流流過負(fù)載。太陽能電池發(fā)電,太陽能電池吸收一個光子被創(chuàng)建時,電流就越大。</p><p>　　單晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好,但成本較高;非晶硅太陽能電池生產(chǎn)效率高,成本較低,但顯然,光電轉(zhuǎn)換效率相對較低,與單晶硅電池

44、多晶硅相比,成本低,轉(zhuǎn)換效率比非晶硅薄膜電池有點(diǎn)高。實(shí)驗(yàn)室高的光電轉(zhuǎn)換效率約為17%,工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的光電轉(zhuǎn)化率為10%[18]。本設(shè)計(jì)綜合各種條件選擇多晶硅薄膜電池。</p><p>　　4.2.2太陽能電池組件的相關(guān)計(jì)算</p><p>　　在設(shè)計(jì)和計(jì)算太陽電池組件方陣時，本設(shè)計(jì)根據(jù)所選地區(qū)的地理和氣象數(shù)據(jù)以及負(fù)載參數(shù)，首先選擇大小符合要求的電池組件,峰值功率、峰值,根據(jù)電流和功率數(shù)據(jù)

45、等根據(jù)具體要求確定。再在之后的計(jì)算中確定該電池組件的串、并聯(lián)數(shù)量以及方陣的總功率大小。具體公式為：</p><p>　　太陽能組件發(fā)電電流=</p><p><b>　　==56.76A</b></p><p>　　系統(tǒng)的總功率P=1.43×48×56.7=3896.07W</p><p>　　本設(shè)計(jì)

46、所選用電池組件的峰值功率為220W，峰值電壓為28.9V，峰值電流為7.61A。</p><p>　　需要電池總數(shù)=3896.07/220=17.7 取18塊。</p><p>　　電池組件的串聯(lián)數(shù)==1.43×48/28.9=2.4</p><p><b>　　取串聯(lián)數(shù)為3塊</b></p><p>　　并聯(lián)

47、數(shù)為=18/3=6</p><p>　　即選用18塊太陽能電池板，采用3塊串聯(lián)，并聯(lián)6串的方式組成電池方陣</p><p>　　此方陣的總功率=18×220=3960W</p><p>　　表4.2 太陽能電池組件詳細(xì)參數(shù)表</p><p>　　4.2.3太陽能電池組件方位角和傾斜角的設(shè)計(jì)</p><p>　

48、?。ㄒ唬┕夥疥嚪轿唤堑脑O(shè)計(jì)。 </p><p>　　通常情況下，方陣垂直面與正南的夾角為0°時，這時候光伏方陣才可以獲取年平均最大輻射量，才可以獲得年平均最大發(fā)電量。在北半球，偏離正南30°度發(fā)電當(dāng)成方陣的發(fā)電總量將減少約15％。偏離正南60°方陣的發(fā)電量將減少大概25％,因此光伏方陣的設(shè)計(jì)對整個系統(tǒng)的發(fā)電量有很大的影響[22]。結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，本設(shè)計(jì)方位角選擇正南方

49、向。</p><p>　?。ǘ┨栯姵貎A角的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　電池傾角主要決定的光伏發(fā)電系統(tǒng),不同需求的不同類型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和安裝角的選擇是不一樣的[19]。相同的地理位置,一年冬天白天日照時間較短,太陽角不高,太陽輻射能量很小,夏天白天日照時間相對較長,太陽角度較高,一個相當(dāng)大的太陽能輻射。在中國大部分地區(qū)通常添加7°緯度,可以用來設(shè)計(jì)和

50、選擇太陽能電池角。根據(jù)全年用電總量的要求,可按表方式選擇組件的角度。</p><p>　　表4.2.1 傾斜角選擇參數(shù)表</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)所選的小區(qū)地理位置處于北緯29.5，所以傾角選擇36.5.</p><p>　　4.2.4太陽能電池組件安裝方式以及位置場所設(shè)計(jì)</p><p>　　光伏陣列安裝可以分為電流跟蹤支架和固定支架

51、兩種。跟蹤支架分為單軸跟蹤、雙軸跟蹤和斜跟蹤形式;角必須面對太陽方位。與固定支架安裝相比,這種安裝方法可使發(fā)電效率約20～60%。安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)不同的地方,可以分為桿安裝方式,安裝地面安裝,屋頂,墻等四種方式[20]。</p><p>　　桿柱安裝是指桿柱安裝是在金屬、混凝土、木制的桿、柱子、塔上等上面安裝太樣能光伏發(fā)電系統(tǒng)。地面安裝傾斜支架安裝在地面,然后光伏組件裝配固定在支架上。屋頂安裝可分為支持安裝和

52、電池組件直接與屋頂形式整體安裝兩類,前者是將電池通過支架固定在屋頂上,這也被稱為光伏方陣和屋頂?shù)募砂惭b[21]。墻上安裝也可以分為兩種:墻上的特殊組件電池組件固定方陣的方法稱為支持安裝,即太陽能電池組件方陣插件或連接在墻上的建筑外圍。另一種是將光伏采光陣列作為墻壁材料合二為一，直接應(yīng)用到建筑物墻壁上。</p><p>　　本設(shè)計(jì)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w地理情況決定選擇通過支架在屋頂固定安裝。</p><

53、p>　　4.2.5光伏方陣前后間距與遮擋物之間的間距設(shè)計(jì)</p><p>　　一般情況下，計(jì)算出的太陽能電池發(fā)電量，是在太陽能電池方陣面安全沒有陰影的前提下得到的。因此當(dāng)太陽能電池不能被日光直射到時，只有散射光用來發(fā)電，發(fā)電效率會比無遮擋物時減少約10%～20%。在選擇安裝太陽能電池方陣時應(yīng)注意避免建筑物或者山體的遮擋。如果實(shí)在無法避開，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整其方位角或者從太陽能電池的接線方法上進(jìn)行解決，使陰影對發(fā)電量

54、的影響降低到最低。另外，如果太陽能電池方陣時前后放置的，后面的太陽能電池方陣與前面的太陽能電池方陣之間距離較小時，前邊太陽能電池方陣的陰影會對后邊的太陽能電池方陣的發(fā)電量產(chǎn)生影響。當(dāng)緯度較高時，太陽能電池方陣之間的距離也應(yīng)加大。通常在排布太陽能電池方陣時，應(yīng)分別選取每一個太陽能電池方陣的構(gòu)造尺寸，將其高度調(diào)整到合適值，從而利用其高度差使太陽能電池方陣之間的距離調(diào)整到最小。具體的太陽能電池方陣設(shè)計(jì)，在合理確定方位角和傾斜角的同時，還應(yīng)進(jìn)行

55、全面考慮，才能使太陽能電池方陣達(dá)到最佳狀態(tài)。光伏方陣前后間距或與前方遮擋物之間的間距的設(shè)計(jì)與光伏系統(tǒng)所在緯度、前排方陣或遮擋物高度有關(guān)。     </p><p><b>　　設(shè)D：前后間距； </b></p><p>　　Φ：光伏發(fā)電系統(tǒng)所處緯度；     

56、   </p><p>　　H：后排光伏組件至前排遮擋物垂直高度； </p><p>　　D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cosΦ—0.399sinΦ) 〕      </p><p>　　本設(shè)計(jì)中：鋼球小區(qū)地處北緯Φ=29.51°

57、; </p><p>　　則D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cos29.51°—0.399sinΦ29.51°) 〕=0.707H/tan〔arcsin(0.648×0.870—0.399×0.493) 〕 </p><p>　　=0.707H/tan〔arcsin(0.564—0.196)&

58、#160;</p><p>　　=0.707H/tan〔arcsin0.368〕 </p><p>　　=0.707H/tan21.59°</p><p>　　=0.707H/0.396</p><p><b>　　=1.786H</b></p><p><b>　　

59、4.3 蓄電池選型</b></p><p>　　4.3.1鉛酸蓄電池簡介</p><p>　　蓄電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個重要組件的組件。電池的主要任務(wù)在雨天,太陽輻射等不足,可以有效地保證系統(tǒng)負(fù)載的正常秩序和可靠的電力。電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池類[23]。電池可以使用多次和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng),具有電壓穩(wěn)定、移動方便等優(yōu)點(diǎn)。鉛酸蓄電池電壓是穩(wěn)定的,并且可以

60、小電流放和大電流放電,工作溫度范圍相對較大,在- 40到65℃可穩(wěn)定工作。加上鉛酸電池技術(shù)成熟,成本相對較低,具有良好的跟隨負(fù)載輸出的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)選擇鉛酸電池來完成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　鉛酸電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,當(dāng)需要將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。電池的負(fù)極材料主要是鉛、鉛陽極主要,主要是稀硫酸電解液,所以稱為鉛酸電池。鉛酸電池不同的產(chǎn)品根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為開放式,閥門密封免維護(hù)

61、類型和幾類,如類型控制閥門密封膠體,再通過使用環(huán)境的不同可以分為兩種類型的移動和固定。鉛酸電池主要由正極板和負(fù)極板、電解液、分離器、電池外殼,電池蓋,過橋,安全閥和接線端子等,可以組裝成電池2 v 、6 v、12 v。電池2 v是歸類為一個單位。</p><p>　　4.3.2蓄電池的相關(guān)計(jì)算及設(shè)計(jì)</p><p>　　電池選型設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)的電池容量，之后再完成電池的串并聯(lián)組合設(shè)計(jì)。&l

62、t;/p><p>　　蓄電池容量=負(fù)載日平均用電量（Ah）×連續(xù)陰雨天數(shù)×放電率修正系數(shù)/最大放電深度×溫度修正系數(shù)=3.32×1000×8×0.9/(48×0.7×0.8)=889.29Ah</p><p>　　可以選用GFM-500免維護(hù)鉛酸電池，其標(biāo)準(zhǔn)電壓為2V，標(biāo)稱容量為500Ah。</p>

63、<p>　　蓄電池串聯(lián)數(shù)=系統(tǒng)工作電壓/蓄電池標(biāo)稱電壓=48/2=24</p><p>　　蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池總?cè)萘?蓄電池標(biāo)稱容量=889.29/500=1.78 取2組</p><p>　　所以需要蓄電池總數(shù)=24×2=48塊，其中每24塊串聯(lián)，再2組并聯(lián)。</p><p>　　表4.3 蓄電池選型詳細(xì)參數(shù)表</p><

64、;p><b>　　4.4逆變器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　逆變器是將直流電可以改變使用交流電源負(fù)載開關(guān)裝置,它是整流設(shè)備的反向轉(zhuǎn)換功能。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)提供的直流電,不能為交流負(fù)載提供電源,因此必須配備變頻器。逆變器可以根據(jù)不同的方式分類,例如,根據(jù)它們輸出交流有單相逆變器,三相逆變器以及多相逆變器。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，還可以將逆變器劃分為離網(wǎng)型逆變器以及并網(wǎng)型逆變器[24

65、]。</p><p>　　在離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中,系統(tǒng)電壓的設(shè)計(jì)需要根據(jù)在負(fù)載條件下用電量的大小來確定,當(dāng)所需的負(fù)載電壓較高時,系統(tǒng)電壓也應(yīng)該選擇設(shè)計(jì)相對較高的電壓。如果沒有12 v直流負(fù)載的系統(tǒng),該系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)在48 v和24 v電壓或以上級別,這一部分的好處是能夠使系統(tǒng)后直流電流小。系統(tǒng)設(shè)計(jì)電壓越高,電流小,可使系統(tǒng)更小的損失和線損,提高整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。逆變器有合理的電路結(jié)構(gòu),足夠的直流輸入電壓范圍、效

66、率高、可靠性高,具有一定的過載能力。選擇變頻器時應(yīng)確保一般可以超載125%到150%。當(dāng)超載150%,應(yīng)該能夠保持30分鐘,當(dāng)超載125%可以持續(xù)超過60分鐘。</p><p>　　表4.4 逆變器選型詳細(xì)參數(shù)表</p><p>　　4.4直流匯流箱的設(shè)計(jì)</p><p>　　直流匯流箱也稱為直流接線箱，它的主要作用是把太陽電池組件方陣的多路輸出電流集中輸入和分組連

67、接，能獨(dú)立維護(hù)的地方,不影響整個電力系統(tǒng)。直流配電箱通常通過直流熔斷器、分支開關(guān)和主開關(guān),防雷防雷設(shè)備和終端。直流匯流箱的選擇是為了確保能滿足太陽電池方陣直流電壓,選擇開關(guān)的內(nèi)部設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定工作電流等于最大工作電流回路,額定工作電壓大于或等于最大工作電壓電路。其內(nèi)部電路為：</p><p>　　圖4.1直流匯流箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　4.5控制器的設(shè)計(jì)&

68、lt;/b></p><p>　　太陽能電池在光伏發(fā)電系統(tǒng)的作用是吸收光能變成電能,充放電控制器的電池充電和放電,而且負(fù)載供電。充放電控制器的功能主要有兩個,一個是電池充電和放電保護(hù),避免電池充電或放電;第二個是給一個穩(wěn)定的直流電壓源逆變器和直流負(fù)載[25]。</p><p>　　光伏控制器必須基于系統(tǒng)總功率,直流電壓,電池平方數(shù)量的輸入和輸出,鉛酸電池,負(fù)載的性質(zhì)和用戶的特殊要求來

69、確定它的類型[25]。也很注重在設(shè)計(jì)和選型、控制器的功能如果這個系統(tǒng)最適用的和有用的功能,寧愿放棄功能控制器的沒有更多的實(shí)用價值,否則不僅會增加系統(tǒng)建設(shè)的成本,但也會增加系統(tǒng)故障的可能性。</p><p>　　表4.5 光伏控制器選型詳細(xì)參數(shù)表</p><p>　　4.6 交流配電柜設(shè)計(jì)</p><p>　　使用交流電源配電箱在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器之間的連接

70、和交流負(fù)載提供接收和電力調(diào)度和分配。主要是監(jiān)控,確保電力供應(yīng)的安全性,顯示參數(shù)和監(jiān)控故障。交流配電柜主要由開關(guān)電器、保護(hù)電器、測量電器,以及指標(biāo)、母線等[26]。交流配電柜可以設(shè)計(jì)的逆變器制造商或?qū)I(yè)制造商和提供成型的產(chǎn)品,也可以根據(jù)實(shí)際的需要自己的設(shè)計(jì)。交流配電柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　圖4.2 交流配電柜內(nèi)部示意圖</p><p>　　4.7 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p

71、><p>　　4.7.1雷擊的簡介</p><p>　　在正常情況下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,比如數(shù)組是安裝在戶外條件下,分布面積大,所以或多或少地直接和間接雷擊的風(fēng)險(xiǎn)。與此同時,相關(guān)電氣設(shè)備和光伏發(fā)電系統(tǒng)直接電纜連接結(jié)構(gòu)也會導(dǎo)致一些雷電危害。因此為了保護(hù)光伏系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備建筑物及用電負(fù)載的供電安全，需要設(shè)計(jì)一個合理有效的防雷與接地系統(tǒng)對整個發(fā)電配電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。</p>&

72、lt;p>　　雷擊是指兩部分與異構(gòu)云,或負(fù)責(zé)云與地球直接暴力的放電現(xiàn)象。閃電一般有強(qiáng)壯的積雨云活動,強(qiáng)烈的天氣現(xiàn)象通常與風(fēng)有關(guān),造成了嚴(yán)重的電力傳輸設(shè)備,包括托架通訊線路和桿損壞等[27]。雷擊相比于其他災(zāi)害性天氣，一是時間較為短促，絕大多數(shù)雷擊災(zāi)害都是在瞬間完成并造成傷害的，在一剎那就會導(dǎo)致設(shè)備失靈或者損壞。二是雷擊的發(fā)生頻率較高，立體性強(qiáng)。裸露在外界的各種發(fā)電輸配電設(shè)備都有被雷擊干擾或損壞的可能性。</p>&l

73、t;p>　　CQ城市常常被閃電擊中,閃電天平均每年大約是40天,當(dāng)?shù)?5 ~ 50閃電,甚至有雷暴活動一般集中在夏季,冬季閃電活動可能相對較小,所以有很強(qiáng)的季節(jié)性。平均閃電通常發(fā)生2月至10月期間CQ區(qū)域,包括7名,閃電最常發(fā)生在8月,緊隨其后的是5、6月,閃電集中在春季和夏季末,也有雷暴發(fā)生在另一個月,包括雷暴天氣發(fā)生在冬季。鑒于CQ地區(qū)屬于雷擊高發(fā)頻率的區(qū)域，因此設(shè)計(jì)一個可靠適用的防雷接地保護(hù)系統(tǒng)很有必要。</p>

74、<p>　　為實(shí)現(xiàn)這一地區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),閃電入侵光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是通過地面潛在的反電壓通過肢體入侵,通過太陽能電池方陣直流輸入行入侵和入侵的光伏系統(tǒng)輸出電線。為防止光伏發(fā)電系統(tǒng)受到損壞，通常在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的選址的時候就需要盡量避免安放在容易受到雷擊的位置和地點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，也可以采用一定的防護(hù)措施對雷擊進(jìn)行防護(hù)，比如假裝避雷針和避雷器等都可以有效的減小雷擊的概率。為了防止雷電感應(yīng),可以使用裝飾與統(tǒng)一的雷

75、電流的指導(dǎo)地球,或整個光伏系統(tǒng)所有裸露的金屬等等,例如,包括套管外電池組件金屬線管連接接頭都需要等電位接地體,和單獨(dú)的接地)。甚至可以回的方式一步一步在光伏系統(tǒng)中裝有防雷設(shè)備,實(shí)現(xiàn)多級保護(hù),通過多級雷電流流量達(dá)到防雷防雷裝置的效果[28。</p><p>　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷接地設(shè)計(jì)通?？煞譃闊o外部防雷裝置的設(shè)計(jì)和有外部防雷裝置，各自都有具體的適用條件和優(yōu)勢。</p><p>　　

76、4.7.2無外部防雷接地裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　無外部防雷防雷接地設(shè)計(jì)的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,主要作用是防止直接雷擊攻擊,不超過這種類型的民用住宅設(shè)計(jì)或小型光伏發(fā)電系統(tǒng),防雷要求不是太高。接地保護(hù)等一般只需要太陽能電池方陣和離網(wǎng)逆變器配備一流的防雷設(shè)備,以及離網(wǎng)逆變器、交流配電柜和通信設(shè)備中使用的配電柜和負(fù)載與第二個防雷裝置能保證系統(tǒng)從閃電傷害。防雷設(shè)備前需要的離網(wǎng)逆變器最大空載電壓根據(jù)選址,后者需要根據(jù)工

77、作電壓的交流電源配電箱和電源設(shè)備。重要的是要注意,所有的雷電保護(hù)裝置必須有一個良好的基礎(chǔ)條件。</p><p>　　4.7.3有外部防雷接地裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　相比之下,沒有外部防雷裝置的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)與外部防雷裝置主要是在外部配有防雷裝置,在發(fā)生雷擊災(zāi)害時，外部避雷裝置可以在第一時間將系統(tǒng)過大的雷擊電流通過接地線導(dǎo)入大地，防止系統(tǒng)崩潰。和無外部防雷裝置系統(tǒng)一樣，此類

78、型的防雷裝置也需要在太陽能電池方陣和離網(wǎng)逆變器之間加裝第一級防雷器，為了提高可靠性還可以在離網(wǎng)逆變器與交流配電柜之間加裝第二級避雷設(shè)備。</p><p>　　4.7.4防雷接地設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　防雷接地保護(hù)系統(tǒng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中最重要的保護(hù)之一，對為了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，需要設(shè)計(jì)和確定整套的防雷接地方案，離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷接地保護(hù)主要包括防直擊雷保護(hù)以及防雷擊電磁脈沖保護(hù)接

79、地系統(tǒng)。</p><p>　?。?）防直擊雷保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　一般來說在屋頂安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的電池組件，部分區(qū)域直接裸露在外，容易遭到雷擊。防直擊雷的措施首先是要在建筑物和光伏發(fā)電系統(tǒng)的頂部加裝避雷針等防護(hù)設(shè)備[29]。太陽能電池方陣組件和避雷設(shè)備需要先做可靠的等電位連接,再與屋頂?shù)谋芾灼飨噙B接連入大地。安裝在室內(nèi)的太陽能光伏控制器、鉛酸蓄電池和離網(wǎng)逆變器等設(shè)備,也需要作

80、可靠的等電位連接，最后由接地引下線接入大地，這樣就可以保護(hù)光伏發(fā)電系統(tǒng)不受直擊雷的損壞了。</p><p>　　圖4.3 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)等電位防雷接地保護(hù)方案示意圖</p><p>　?。?）防雷擊電磁脈沖保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　防雷擊電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)設(shè)備均衡和等電位連接的組件,以及過電壓和過電流保護(hù)。絕大多數(shù)光伏系統(tǒng)組件是金屬材料,如電池廣場鋁

81、合金框架,使用金屬支架,固定安裝光伏控制器、離網(wǎng)逆變器,直流配電箱和金屬框架交流配電柜等設(shè)備,都需要分別做等電位連接可靠,并連接大地。等電位連接主要有兩種類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即s形恒星結(jié)構(gòu)和M型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通常是等電位連接網(wǎng)絡(luò)用于相對較小,局限于本地系統(tǒng)。小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的形式應(yīng)該年代類型的等電位接地裝置連接網(wǎng)絡(luò)[6]。</p><p>　　光伏發(fā)電系統(tǒng)過電壓和過電流保護(hù)是防止雷電電磁脈沖發(fā)生時,系統(tǒng)的過電壓和過電

82、流損壞家庭輸電線路安裝在室內(nèi)光伏設(shè)備。在這種情況下,為了防止設(shè)備損壞,應(yīng)在太陽能電池方陣的輸出控制器電路電源浪涌保護(hù)器安裝在[30]。這組差模濾波器的浪涌保護(hù)器將有助于消除諧波,防止設(shè)備電磁干擾的光伏發(fā)電系統(tǒng)。此外,由于光伏控制器、鉛酸電池和離網(wǎng)逆變器設(shè)備屬于重要設(shè)備,成本較高,第二層次的電源應(yīng)安裝在其內(nèi)部的浪涌保護(hù)器,使它們具有防雷功能。最后如果離網(wǎng)逆變器輸出到負(fù)載設(shè)備需要保持一定量的供電可靠性和負(fù)載的安全設(shè)備,也應(yīng)該安裝在逆變器失去

83、出口電源浪涌保護(hù)器,以提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　防雷接地系統(tǒng)在系統(tǒng)中當(dāng)條件允許時,應(yīng)獨(dú)立于其他接地系統(tǒng)[31]。它的作用是接地系統(tǒng)的雷電流滿足盡快導(dǎo)入到地球,和保證系統(tǒng)沒有受到閃電傷害。光伏設(shè)備接地系統(tǒng)的要求是嚴(yán)格的,接地電阻不能太大,否則,放電過程中港口由于巨額經(jīng)常發(fā)燒,可能損壞接地系統(tǒng),最終導(dǎo)致破產(chǎn)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)接地裝置的布局類型IEC6230523設(shè)置設(shè)備類型A或B型[5]。接地裝置在體

84、內(nèi)埋深不應(yīng)小于0.7米,接地裝置材料耐腐蝕強(qiáng)一般持平或圓鋼,沖擊接地電阻一般不超過10Ω。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　能源問題一直是人類二十一世紀(jì)需要重點(diǎn)面對的問題，在化石燃料逐漸枯竭的今天，大力開發(fā)各種新能源成為解決能源危機(jī)的有效途徑之一。本設(shè)計(jì)在收集CQ地區(qū)相關(guān)地理和氣象信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際環(huán)境、負(fù)載情況以及用戶要

85、求，選擇合適的光伏發(fā)電系統(tǒng)各個板塊的設(shè)備，設(shè)計(jì)出一個具有一定穩(wěn)定性的獨(dú)立小功率發(fā)電供電系統(tǒng)。利用光伏發(fā)電在本地區(qū)的應(yīng)用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和總結(jié)，為大規(guī)模大面積推廣太陽能光伏發(fā)電打下良好的基礎(chǔ)和提供相關(guān)的應(yīng)用依據(jù)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)首先簡要的敘述了光伏發(fā)電的相關(guān)概念和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際負(fù)載對太陽能電池方陣和蓄電池組進(jìn)行了相關(guān)的計(jì)算和設(shè)計(jì)。在確定電池方陣和蓄電池組的型號及安裝方式之后，依次對直流匯流箱、光

86、伏控制器、離網(wǎng)逆變器、交流配電柜進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。由于考慮到光伏發(fā)電系統(tǒng)容易受到雷擊的危害，本設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究了光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷接地的相關(guān)問題，包括防直擊雷設(shè)計(jì)和防雷擊電磁脈沖保護(hù)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算[M]. 北京：中國電力出版社，2004.</p><p

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93、編.現(xiàn)代能源與發(fā)電技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[22] 成珂. 光伏陣列安裝角度與安裝間距的優(yōu)化選擇[J]. 可再生能源，2014</p><p>　　[23] 梅勇成. 獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷技術(shù)探討[J]. 氣象科技，2009</p><p>　　[24] 陳剛. 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 智能建筑電氣技術(shù)，

94、2011</p><p>　　[25] 龍維緒. 家用太陽能光伏電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 中國建設(shè)動態(tài)：陽光能源，2008</p><p>　　[26] 高金輝. 光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)[J]. 河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013</p><p>　　[27] 狄丹.太陽能光伏發(fā)電是理想的可再生能源[J].華中電力，2008，21(5):59-62</p&

95、gt;<p>　　[28] Hua C,Lin J G,Shen C M.Implementation of a DSP controlled photovoltaic system with peak power tracking [J]. IEEE Transactons on In dustrial Electonics,1998</p><p>　　[29] IEC 6

96、2305. Protection against Lightning-Part 2: Risk Man2 agement[S]. IEC,2006</p><p>　　[30] 楊仲江,盧燕. 熱電廠雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估探討與實(shí)踐[J]. 氣象科技,2007 </p><p>　　[31] 張永剛,肖穩(wěn)安,李虹等. 氣象信息系統(tǒng)雷電防護(hù)常見問題[J ] . 氣象科技,2007</p>

97、;<p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),成功完成的部分用戶CQ地區(qū)鋼球塊穩(wěn)定供電的任務(wù),也讓我有了更深層次的了解電力系統(tǒng),在理論和實(shí)踐上都有了極大的進(jìn)步。我學(xué)到了很多東西,首先豐富了自己的知識面,學(xué)習(xí)到了許多之前沒有學(xué)習(xí)的知識,詳細(xì)的了解如何完成電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及線路圖的繪畫個各種電氣設(shè)備選型設(shè)計(jì)的方法。從畢業(yè)設(shè)計(jì)中提高了動手的能力,提高自己的

98、能力的分析。在硬件設(shè)計(jì)方面建立信心,為以后從事這項(xiàng)工作奠定了基礎(chǔ),這也是畢業(yè)設(shè)計(jì)最大的收獲。</p><p>　　在這里必須要感謝我的老師和專業(yè)老師,是您們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷,我才能夠完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)習(xí)和論文的研究工作是傾入老師辛勤汗水和鮮血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鰧W(xué)術(shù)研究的態(tài)度,淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神讓我深深啟迪。從尊敬的XX導(dǎo)師身上,我不僅學(xué)會了一套專業(yè)知識,也學(xué)會了什么是真理和堅(jiān)持。在這里我要衷心的感謝我的