光伏发电系统设计内容摘要_怎样做家庭太阳能光伏发电系统

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文章目录列表:

太阳能光伏发电系统的设计与施工的目录

第l章 太阳能光伏发电系统

1.1概要

1.1.1构 成

1.1.2种 类

1.2设备构成

1.2.1太阳能电池组件和太阳能电池阵列

1.2.2功率调节器

1.3设计及施工步骤

第2章 太阳能电池组件

2.1何谓太阳能电池组件

2.1.1特 性

2.1.2外 观

2.1.3端子箱

2.1.4其 他

2.2种类

2.3建材一体型太阳能电池组件

2.3.1开 发

2.3.2实 例

第3章 功率调节器

3.1概要

3.1.1功 能

3.1.2线路方式

3.1.3无变压器方式的线路构成

3.1.4逆变器原理

3.2基本工作

3.3功 能

3.3.1自动运行停止功能

3.3.2最大功率跟踪控制

3.3.3单独(孤岛)运行防止功能

3.3.4自动电压调整功能

3.3.5直流检测功能

3.3.6直流接地检测功能

3.4停电时的独立运行系统

3.5并网保护装置

3.6种类和选择

3.6.1电气方式和功率调节器的构成

3.6.2太阳能电池电压和功率调节器

3.6.3选择功率调节器时的检查要点

3.6.4各公司功率调节器的规格一览表

第4章 相关设备和部件

4.1旁路元件和防止逆流元件

4.1.1旁路元件

4.1.2防止逆流元件

4.2接线箱

4.2.1太阳能电池阵列侧的开关

4.2.2主开关

4.2.3避雷元件

4.2.4端子板

4.2.5集线箱

4.3交流侧的设备

4.3.1配电盘

4.3.2电度表

4.4蓄电池

4.4.1并网系统用蓄电池的选择

4.4.2独立电源系统用蓄电池的选择

4.4.3关于蓄电池的安装

4.5防雷措施

4.5.1关于雷电

4.5.2雷电浪涌措施

4.5.3避雷元件的选择

第5章 太阳能光伏发电系统设计

5.1太阳能光伏发电系统的概念设计

5.1.1发电量的计算步骤

5.1.2发电量的计算实例(倾斜住宅屋顶的场合)

5.1.3发电量的计算实例(地面或平屋顶住宅的场合)

5.1.4 日照和阴影的研究

5.1.5太阳能电池组件的强度

5.2住宅用太阳能光伏发电系统的设计

5.2.1从设计到施工的流程

5.2.2事前调查(现场调查)

5.2.3设 计

5.2.4设计及施工上的注意点

5.2.5屋顶直接放置型

5.2.6屋顶建材型

5.2.7防火措施

5.2.8相关法规

5.3地面或平屋顶用太阳能光伏发电系统的设计

5.3.1设计条件的整理

5.3.2设计细节

5.3.3太阳能电池阵列用支架设计基础

5.3.4太阳能电池阵列用支架强度计算

5.3.5阵列的固定方法(基础工程)

5.3.6安装实例

5.4地面上安装的太阳能电池阵列的基础部分设计

5.4.1基础结构选择

5.4.2基础稳定性计算

5.5太阳能光伏发电系统的电气设计

第6章 太阳能光伏发电系统的施工

6.1施工步骤和注意事项

6.1.1电气施工步骤

6.1.2安全措施

6.1.3搬运材料时的注意事项

6.1.4检验单的有效利用

6.2布线工程

6.2.1太阳能电池组件和功率调节器之间的布线

6.2.2从功率调节器至室内分电盘的布线

6.2.3太阳能电池阵列的检查

6.2.4电缆的选择

6.2.5电缆的接头处理

6.2.6防火隔墙贯通部分的处理

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怎样做家庭太阳能光伏发电系统

如果根据太阳能光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分。还可以将光伏系统细分为如下六种类型：小型太阳能供电系统（Small DC）；简单直流系统（Simple DC）；大型太阳能供电系统（Large DC）；交流、直流供电系统（AC/DC）；并网系统（Utility Grid Connect）；混合供电系统（Hybrid）；并网混合系统。东莞南玻光伏科技有限公司即在并网系统方面的科研与探索走在国内同行的前列，下面就每种系统的工作原理和特点进行说明。 该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器，系统结构简单，直接使用光伏组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程，以及控制器中的能量损失，提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系统、一些白天临时设备用电和一些旅游设施中。下图显示的就是一个简单直流的PV水泵系统。这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮的地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。

与上述两种光伏系统相比，大型太阳能供电光伏系统仍然是适用于直流电源系统，但是这种太阳能光伏系统通常负载功率较大，为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的系统规模也较大，需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的蓄电池组，其常见的应用形式有通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电，航标灯塔、路灯等。我国在西部一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用的这种形式，中国移动公司和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通讯基站也有采用这种光伏系统供电的。如山西万家寨的通讯基站工程。 这种太阳能光伏系统中除了使用太阳能光伏组件阵列之外，还使用了油机作为备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点，避免各自的缺点。比方说，上述的几种独立光伏系统的优点是维护少，缺点是能量的输出依赖于天气，不稳定。

综合使用柴油发电机和光伏阵列的混合供电系统和单一能源的独立系统相比就可以提供不依赖于天气的能源。 1. 使用混合供电系统的还可以达到可再生能源的更好的利用。因为使用可再生能源的独立系统通常是按照最坏的情况进行设计，因为可再生能源是变化的，不稳定的，所以系统必须按照能量产生最少的时期进行设计。由于系统是按照最差的情况进行设计，所以在其他的时间，系统的容量是过大的。在太阳辐照最高峰时期产生的多余的能量没法使用而浪费了。整个独立系统的性能就因此而降低。如果最差月份的情况和其他月份差别很大，有可能导致浪费的能量等于甚至超过设计负载的需求。

2. 具有较高的系统实用性。在独立系统中因为可再生能源的变化和不稳定会导致系统出现供电不能满足负载需求的情况，也就是存在负载缺电情况，使用混合系统则会大大的降低负载缺电率。

3. 和单用柴油发电机的系统相比，具有较少的维护和使用较少的燃料。

4. 较高的燃油效率。在低负荷的情况下，柴油机的燃油利用率很低，会造成燃油的浪费。在混合系统中可以进行综合控制使得柴油机在额定功率附近工作，从而提高燃油效率。

5. 负载匹配更佳的灵活性。使用混合系统之后，因为柴油发电机可以即时提供较大的功率　所以混合系统可以适用于范围更加广泛的负载系统，例如可以使用较大的交流负载，冲击载荷等。还可以更好的匹配负载和系统的发电。只要在负载的高峰时期打开备用能源即可简单的办到。有时候，负载的大小决定了需要使用混合系统，大的负载需要很大的电流和很高的电压。如果只是使用太阳能成本就会很高。 1. 控制比较复杂。因为使用了多种能源，所以系统需要监控每种能源的工作情况，处 理各个子能源系统之间的相互影响、协调整个系统的运作，这样就导致其控制系统比独立系统复杂，大多使用微处理芯片进行系统管理。

2. 初期工程较大。混合系统的设计，安装，施工工程都比独立工程要大。

3. 比独立系统需要更多的维护。油机的使用需要很多的维护工作，比如更换机油滤清器，燃油滤清器，火花塞等，还需要给燃油箱添加燃油等。

4. 污染和噪音。光伏系统是无噪音，无排放的洁净能源利用，但是因为混合系统中使用了柴油机，这样就不可避免的产生噪音和污染。

很多在偏远无电地区的通信电源和民航导航设备电源，因为对电源的要求很高，都是采用的混合系统供电，以求达到最好的性价比。我国新疆、云南建设的很多乡村光伏电站就是采用光/柴混合系统。 光伏电池板为发电部件。光伏控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠 性。蓄电池的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。

（1）基本配置

一套光伏系统主要包括太阳电池阵、蓄电池、光伏逆变器和交流断路器，其基本配置如下图所示。光伏模块组成的光伏组串将太阳能转换成直流电能。逆变器作为中间重要单元将此直流电能转换成满足电网要求的交流电能并馈入电网。

（2）主要设备

①太阳电池阵

太阳电池阵选用交大光伏能源有限公司的JC250W/30V太阳能电池组件

（3）设备安装

逆变器电气安装包括直流侧电气连接、交流侧电气连接和通讯线缆电气连接。

①电气连接图

②②逆变器外部接线

③外部接线端子位于逆变器底部，如下图所示。包括直流侧、交流侧以及通讯接线端子。这样使得在不打开逆变器上盖的条件下进行电气连接且接线端子都为直插式防水端子，最大程度保证接线人员的安全而且接线方便。

③连接线缆规格④交流侧电气连接

组串型SG1K5TL型光伏逆变器所连接的电网需具备以下条件，否则逆变器将不会工作。

电网电压：174~274V

电网频率：47~53Hz/57~63Hz

逆变器与电网之间通过三线（L，N和PE）进行连接。与电网之间的接口为AC端子，馈入电网的电能为单相。（阳光电源为逆变器交流侧电气连接提供相应的交流连接器）

⑤交流断路器

为了保护逆变器交流侧电路和接线时人身安全，为每台逆变器配置两极断路器作为保护设备。建议交流断路器短路电流为13A。

⑥接地

由于组串型SG1K5TL型光伏逆变器由于为无变压器型，要求光伏阵列的正极和负极均不能接地，否则会造成逆变器不可恢复地损坏。

在此光伏发电系统中，所有非载流金属部件和设备的外壳都应该接至大地，如光伏模块的支架，逆变器外壳等。

⑧通讯连接

通过RS485通讯连接可将逆变器的运行信息传送至已安装监测软件（如SolarInfoInsight）的上位机或本地数据存储显示设备（如SolarInfoLogger）。

如果仅有一台逆变器，带直插式插头的RS485通讯线缆就可实现通讯连接。

（4）主要预算

若系统的输出功率设计为3kW，则该套光伏系统的初步预算如下表所示

这是一套5kwp装机容量的电气图，5kwp什么概念呢？简单来说就是峰值发电功率是每小时5度电。按照中国中东部地区约合1000小时有效光照时间的标准来算，每年大约可以发电4000度以上。