01 PVSYST认识
1.1PVSYST软件功能
一、pvsyst简介
PVsyst软件是一套应用广泛的光伏系统仿真模拟软件，由瑞士Geneva大学环境科学院开发。PVsyst软件主要用来对光伏发电系统进行建模仿真，分析影响发电量的各种因素，并最终计算得出光伏发电系统的发电量，可应用于并网系统、离网系统、水泵和直流系统等，也可可模拟不同类型的光伏系统，如地面电站、屋顶电站、农光互补、跟踪支架、离网系统等，计算系统发电量、发电效率PR和发电损耗，辅助光伏系统的设计与优化。软件含有丰富的NASA和Meteonorm等丰富气象数据库、组件数据库、逆变器数据库及定量分析工具等，深受国内外工程设计、产品研发、设计院和高校等光伏人士的认可。
二、PVSYST功能
1. 三维建模和近场阴影仿真
(1)具有三维建模功能，可构建建筑物对光伏系统遮挡阴影影响评估，计算阴影时间及遮挡阴影比例；
(2)内置三维建模模块，含有丰富的各类建筑物、遮挡模型，尺寸大小可定义；
(3)支持SketechUp和山地设计软件Helios3D的光伏组件阵列和建筑物3D模型，比进行遮挡影响评估。支持SCV格式的三维地形数据，并可自由编辑高度和尺寸；
(4)可设置障碍物或光伏组件是否产生阴影遮挡，快速计算阴影遮挡损失；
(5)对于任意面积或形状的光伏厂区，可实现光伏组件方阵的批量填充和编辑，可自定义参数，包括方阵尺寸、倾斜角、前后左右间距和离地高度等。
2. 阵列布局分析
(1)支持固定倾斜角阵列、跟踪系统阵列、多方位角阵列的功能不同的阵列运行方式；
(2)可用于平台地面或坡地的方阵最佳倾斜角、阵列前后和左右最佳间距的优化设计；
(3)可用于辅助光伏电缆经济界面选取分析、直流汇集和交流汇集方式的选取分析。
3. 精细化模拟分析
可根据系统设计设计情况对各编号的的组串内部组件进行电气连接，可模拟更加准确的电性能。
4. 数据库管理
(1)支持导入Nasa、Metemrorm、Solargis、Retscreen以及现场实测气象数据等，可导入的参数包括水平辐射、方阵斜面辐射、环境温度、组件温度、风速等；
(2)拥有丰富的组件数据库，通过组件PANfile模型，可分析在不同温度或辐照度下的I-v 曲线和P-V曲线、开路电压、短路电流、弱光性能和光谱响应等特性；
(3)拥有丰富的逆变器数据库，可通过逆变器模型分析逆变器的效率曲线。
5. 自定义损耗设置
(1)可设置不同安装方式下的热损耗、污秽损失、相对透射率损失、组件公差、直流线损、交流线损、失配损失、变压器参数、组件光致衰减、组件老化衰减、系统不可利用率等；
(2)支持直流线损和失配损失的模拟计算。
6. 智能工具箱
(1)可查询任意时刻的太阳高度角和方位角；
(2)可查询任意时刻水平面的总辐射量、直接辐射量、散射辐射量和方阵平面总辐射量和直接辐射量。
7. 双面发电系统模拟
(1)目前支持固定倾角、平单轴跟踪双面发电系统的发电仿真，后续会陆续更新；
(2)可设置组件的双面发电系数、场景反射率、组件离地高度、组件前后间距和倾斜角、组件背面失配率、组件背面遮挡率等：
(3)可导出地面接收辐射量、背面的有效辐射接收量、地面反射辐射量等，便于进一步的分析。
8. 光伏储能发电系统
提供三种光伏储能发电系统的模拟场景：
(1)基于用户侧需求的光伏储能系统，当光伏发电功率超过用电负荷时，进行充电；当光伏功率小于用电负荷时，进行放电；
(2)“削峰填谷”模式，当光伏出力大于电网的允许最大功率时，进行充电；当小于电网的允许功率时，进行放电；
(3)当电网薄弱且经常无法供电时，使用储能系统实现为用户的连续供电。
9. 二次优化
倾角、间距、GCR等不同维度的二次优化，可帮助设计师找到发电量最大时的最佳倾角和最佳间距。
10. 模拟结果分析
(1)PVsyst提供详细的发电量仿真模拟报告、丰富的分析图表（支持自定义）和数据结果；
(2)支持仿真结果数据的外部导出。
11. 全生命周期经济评价
初始投资成本、全生命周期的发电运行成本和碳排放量计算。
1.2PVSYST进入界面认识
进入pvsyst仿真软件，显示如图1-1所示进入界面。
图1-1 设计界面
一、Preliminary Design （初步设计）
通过对外部条件和光伏系统的简单设置，以月为步长估算，对项目的发电量做出快速评估。此功能对离网系统和抽水系统的初步评估非常有用，而对于并网系统，初步设计仅对光伏发电系统进行初步评估，且计算精度有限，所以模拟仿真报告一般不建议提供给客户。“初步设计”功能和Retscreen 软件的功能差不多，但很多影响发电量的参数隐藏在后台，参数的调整需要设计人员有一定的经验。 二、Project Design （项目设计）
该软件的核心部分，可对一个工程项目进行完整的仿真研究。如并网发电系统Grid -Connected （并网系统）、离网系统（Stand alone ）、水泵系统(Pumping)、直流系统（DC Grid ）四种类型；在每种类型里面，还包括很多设置项，如气象数据、系统设计、阴影遮挡、组件排布、损耗评估和经济评估等，可对光伏系统进行更细致深入的模拟与研究。项目设计中PVsyst 按照小时为步长计算发电量，累计得到各月份以及全年的发电量，并生成完整的分析报告以及详细的计算结果。 三、Datahases （数据库）
包括气象数据管理（如月份和小时的数据）、逐时辐照数据的生成以及外部数据的导入。该数据库还包含了PVsyst 仿真模型中所用到的关键部件或设备的数据库信息，如不同型号光伏组件、逆变器和蓄电池的性能参数等。
初步设计
项目设计数据库工具箱并网发电项目
离网发电项目
水泵系统
直流系统
图1-2 数据库功能
四、Tools （工具箱）
工具箱集合了一些实用的分析工具，其分析结果可嵌入到‘'Project Design'’的分析结果，也可单独使用。工具箱的功能主要包括辐射数据的分析和计算、辐照数据的导入、失配分析、阴影遮挡I -V 曲线分析和基于户外实测辐照数据的分析对比功能。
图1-3 工具箱功能
站点位置气象数据合成气象数据图表气象数据对比
已知格式自定义
光伏组件并网逆变器
蓄电池离网控制器
发电机
水泵水泵控制器销售商性价比
太阳参数图表
组件阵列电气特性
传输因子
月气象参数计算
工作电压优化
输入自定义小时文件
数据图表
测量数据模拟
文件转换
02 PVSYST 初步设计
PVSYST 的初步设计主要针对由光伏阵列、逆变器、电表等电气设备组成的分布式光伏发电系统。进入初步设计（Preliminary design ）并网模块（Grid -Connected ），界面如下图所示。在光伏电站的初步设计中，主要进行站点气象参数设计（site and Meteo ）、水平线（Horizon ）、系统工程（System ）、输出结果（Results ）等参数设计和操作。
图2-1 初步设计界面
2.1 气象参数
一、站点气象参数
1.站点气象选择
站点气象参数主要用于选择光伏系统按照地点及站点气象参数查看。模块功能如图2-2所示。在项目名称（Project’s name ）处可对该初步设计项目名称进行设置。在位置选项框中，可选择已建站点数据。如在国家（Country ）选择Chian ，位置（Site ）选择HangZhou 。
图2-2 气象参数
2.站点气象参数查看
站点气象参数
水平线
系统工程
输出结果
逆变器发电电表
用电电表
光伏阵列
项目名称：用于初步设计项目定义名称
选择占地地址及查看气象数据
打开、查看气象数据
通过打开、查看气象数据（Open site ）可查看已选站点气象参数数据。如图2-3所示，
其包括地图坐标（Geographical Coordinates ）和月气候参数（Monthly meteo ）和交互式地图（Interactive Map ）三个模块。
(1) 地图坐标（Geographical Coordinates ）
地图坐标界面如图2-3所示。
图2-3 地图坐标
在地图坐标栏目中，可查看地图坐标，包括纬度、经度、海拔、时区（我国采用北京时间，时区位8小时）。同时也可以查看该气象点的太阳了轨迹（Sun paths ）。
如杭州的太阳轨迹表示如图2-4所示。其用方位角与太阳能高度角关系来表示。方位角为方阵法线在水平面上的投影与正南方向的夹角，正南方向为零，东为正，西为负。太阳能高度角为太阳射线与地平面的夹角，范围在0-90°；该气象参数表示的是水平气象参数而非请斜面辐照度数据。
图2-4 太阳轨迹
在上图中，在12：00时，①-⑦表示不同月份方位角与高度角的关系。比如在③点，表
位置
地图坐标
太阳路径
纬度经度海拔时区
地图坐标月气候参数交互式地图
方位角
太阳能高度角
切换极坐标
切换太阳时
格式
示4月20号，12点，其太阳能高度角70°左右。当在6：00时，6月22日，太阳能高度角约为12°左右；而如果是12月22日，太阳能高度角在图中未显示出来，即无入射光；
(2) 月气候参数（Monthly meteo ）
月气候参数（Monthly meteo ）界面如图2-5所示。气候数据最多包括水平总辐照度、水平直射辐照度、温度、风速、林克浑浊因子、相对湿度的功能参数；在辐照度单位表示中有多种单位可进行换算，常用单位为KWh/m 2。辐照度主要有水平总辐照度、水平直射、水平散射，水平总辐照度等于水平直射与水平散射之和。
图2-5月气候参数
对上述气候参数可在上表格中进行修改，点击确定可保存气象数据，但不会修改气候数据文件中的数据内容。 返回到站点气象选择界面，点击确定按钮，表示完成气象站点选择操作。
二、站点气象参数建立
在Pvsyst 的气象数据库中具有丰富站点数据，如果找不到我们所需要的气象站点数据，可以通过数据库（Databases ）中的地理位置（Geographical sites ）模块建立新的站点气象数据。下图为地理位置模块界面，点击新建（New ）按钮。
图2-6 新建站点
进入站点气象参数界面，该界面和前述站点气象参数界面类似，但多了新建站点（New
地图坐标月气候参数交互式地图
水平总辐射水平直射温度风速
林克浑浊因子
相对湿度
辐照度单位
新建站点
Site ）功能。
图2-7 新建站点数据
在新建站点数据时，第一步，输入站点名称和位置（如命名为：QUZHOU -1）；第二部，通过资料查询，输入该站点的维度、经度、海拔和时区（中国以北京时间，8小时）；第三步，选择气象数据类型，点击导入，气象数据类型一般选择Meteonom7.2类型。
当完成导入数据操作后，进入月气候数据表界面，与前述参数表基本一致，可对其参数数据进行修正和改动，并可对该新的气象站点资源名为QUZHOU -1(DA TA)，点击确认，保存数据，并对该气候参数文件进行命名（QUZHOU -1_name ），再保存表示已完成一个新站点气候参数的建立。如图所示，
图2-8 气象参数修正
完成该操作后，便可在气候数据库中，查看到已经新建的气候数据资源，并在用户工作
文件夹（C:\users\adminstrator\PVsyst660_Data\PVsyst680_Data\Meteo ），可查考到新建的文件。如图所示。
①可修正气候数据
②气候参数保存确认
③保存，并命名气候文
件名字
图2-9 新建站点气候数据查看
在该模块的左下方还有导入、导出行数据（Export line ）和导出数据表（Export table ）功能。当点击导出行数据时，将把当前气候数据导出，在excel 表格中粘贴时，为一行气象数据；当点击导出数据表时，将把当前气候数据导出，在excel 表格中粘贴时，为多行数据表的数据，如图所示。在excel 中依次选择“数据”、“分列”、分隔符号为“分号”，便可把数据转换为多行多列数据表内容。如下图所示。
图2-8 数据导出与数据分列
2.2 水平线
当完成气象站点选择操作操作后，项目后续的水平线（Horizon ）、系统工程（System ）
界面按钮被激活。水平线模块主要用于修正光伏组建阵列可能受遮挡引起的辐照度损失的初步设计。
①在数据库中，可查看建立的站点信息
②在
PVsyst660_Data 文件夹下，可查考到新建的文件
①粘贴数据到表格
②点击数据模块
③进行数据分列；
分隔符号为“分号”
④得到多行多列数据表
进入水平线（Horizon）界面，如图2-6所示。可通过水平线4个点的拖动进行光伏阵列阴影遮挡设计。如果在一个建筑物楼顶，由于前后较高建筑物的遮挡，在上午7点之前和傍晚5点以后基本无太阳能辐射，则可通过4点拖动，初步设计辐照度的阴影遮挡。
方法2：4个点中，
对应输入数据
方法1：点鼠标
左键，拖动操作
图2-9 水平线设置
上述拖动4点的操作，也可以通过该界面右上角的点操作（points）完成。如在第一点输入“-120，30”；第二点输入“-51，0”；第三点输入“61，0”；第四点输入“120，30”等数据，也可实现上述功能。对于建筑物对光伏阵列的阴影遮挡也可以通过建筑物高度与位置关系，计算辐照度遮挡程度。
2.3 系统工程
系统工程是设计光伏阵列大小、安装方式的模块，是初步设计的核心内容。进入系统工程界面，主要有阵列规格（Array specification）、组件方位（Collector plane orientation）等模块功能设置。
一、阵列规格（Array specification）
阵列规格只要确定光伏阵列的容量大小，主要有3中模式，分别是给定面积、给定组件功率和给定年发电量三种；在更多细节中，还有单固定平面（single fixed plane）、棚式布置（sheds disposition）、遮阳板布置（sun-shield disposition）等安装方式的选择。
单固定平面表示仅一排组件阵列，无前后拍遮挡阴影影响；棚式布置表示多拍组件阵列布局，前后拍有遮挡阴影影响；遮阳板布置表示从建筑物墙面上下布局。如图所示。
图2-10 系统工程设计界面
如在上述图中，选择给定面积（80m 2）的组件阵列规格。采用单固定平面（single fixed plane ）安装方式。
二、 组件方位（Collector plane orientation ）
组件方位模块是用于优化光伏阵列倾斜角和方位角，以此获取最佳辐照度和发电量。设计界面如图2-10所示。在该界面中主要实现倾斜角（tilt ）、方位角（Azimuth ）的设计，通过视图界面拖动“红点”可调整角度关系，同时通过年辐照度（Yearly Meteo Yield ）中的传输因子（Transposition Factor FT ）、最优损耗（Loss by respect to optimun ）、斜面总辐照度（Global on coll. plane ）等参数识别倾斜角和方位角的最优设计。
在调整倾斜角和方位角时，当传输因子最大（斜面总辐照度也最大）、最优损耗最小时，表示该倾斜角和方位角设计最优。一般方位角朝正南，即0o；倾斜角要通过调整，查看斜面总辐照度值来判断，与当地纬度相关。如上图所示，当倾斜角Tilt=24o，Azimuth=0o，斜面总辐照度达到1330kwh/m 2；同时，通过月气候参数表（站点气候参数）可知，该水平总辐照度为1276.5kwh/m 2（倾斜角设置为0o，也可查看），那么采用该倾斜角安装方式，可提高辐照度6.5%。 三、 其他安装细节
在更多细节中（More details ），除前述单固定平面（single fixed plane ）安装方式外，还有棚式布置（sheds disposition ）、遮阳板布置（sun -shield disposition ）等安装方式的选择 (1) 棚式布置（sheds disposition ）
选择棚式布置时，会进入棚式布置设计界面，如下图所示。该界面中会涉及到组件行间
距（Pitch ）、组件阵列长度（Collector band width ）、顶部边框宽度（Top inactive band ）和底部边框宽度（bottom inactive band ）。宽度与长度设置可通过鼠标拖东“红点”或在对话框中
给定面积
给定组件功率
给定年发电量
阵列规格
组件方位倾斜角
方位角
年辐照度度
传输因子最优损耗斜面总辐照度
输入相应数值进行设置；涉及到方位角度设计（orientation ）设计，一般默认前面界面的设计角度，可做调整修改。如组件阵列长度为1.68m （标准单块组件一行，竖排列），组件间距为3m ，顶部边框宽度和底部边框宽度分别为0.02m 。方位中，倾斜角24o，方位角0o，默认前述设置。
图2-11棚式布置
分别查看“最优设计显示”和“遮挡图示”，界面如下图所示。
在“最优设计显示”图示中，可查看组件在地面垂直投影与地面面积比例（coll./ground area ）、遮挡损失（shading loss ）、以及倾斜角与辐照度关系。面积比例、遮挡损失与组件阵列长度、倾斜角、行间距等参数相关，遮挡损失越小越好，表示组件前后排遮挡较少，但也不能较大的增加行间距，以此来降低遮挡损失。
在“遮挡图示”中，与前述“水平线设置”图中多了固定角度、固定遮挡比例的辐照度
接收示意图。
图2-12棚式布置参数查看
(2) 遮阳板布置（sun -shield disposition ）
遮阳板布置主要适用于竖直墙面光伏系统。遮阳板布置参数设计与棚式布置参数设计类似，也涉及到了组件行间距（Pitch ）、组件阵列长度（Collector band width ）、顶部边框宽度（Top inactive band ）、底部边框宽度（bottom inactive band ）、方位角度设计（orientation ）设
棚式布置
组件行间距组件阵列长度顶部边框宽度底部边框宽度
方位
最优设计显示遮挡图示
最优设计显示
遮挡图示
①面垂直投影与地面面积比例①
②遮挡损失
②
计。其设计方法和棚式布置类似。如图所示。
图2-13遮阳板布置
四、 组件类型及环境设计
当完成系统工程的阵列规格和组件方位参数设计后，进入组件类型、安装布局、生产技术、透风性等参数选择。设计界面如图所示。
图2-14组件类型及环境设计
选择组件类型为标准，安装方式为斜面屋顶，生产技术选择单晶电池，透风性选择不透风，点击确定，便完成工程系统设计。 五、 结果查看
组件行间距
组件阵列长度顶部边框宽度底部边框宽度
方位
遮阳板布置组件类型
安装布局
生产技术
透风性
标准
半透明
未定义
平面楼顶
正面或倾斜屋顶地面基础单晶电池多晶电池
薄膜电池
透风
不透风
独立
完成工程系统设计后，便激活了结果查看功能（Results ）。点击结果查看，结果分为辐照度、发电量、发电量表、成本等栏目。
(1) 辐照度分析
在辐照度查看结果中，可查看每月的水平总辐照度以及斜面总辐照度，如图2-15所示。
图2-15 辐照度分析
从辐照度分析图中可知，水平总辐照度每天为 3.5KWh/m 2，采用倾斜安装后，斜面总辐照度每天为3.7KWh/m 2。
下图为月发电量图标，可知每年发电量约为14039KWh 。
图2-16 年发电量
主要结果：
总功率
年发电量总投入发电成本
水平总辐照度
斜面总辐照度
辐照度发电量发电量表
成本
2.4 思考
1. 拟在QUZHOU某长度10m，宽5m的平面屋顶拟建设分布式光伏电站，通过初步设计，分析年发电量。
2. 拟在QUZHOU的2000m2的地面，平面屋顶固定倾斜安装单晶组件，通过初步设计，分析年发电量。
03 PVSYST 项目简单设计
PVSYST 的项目设计包括项目名称（project's designation ）、设计版本（system variant(calculation version)）、输入参数（Input parameters ）三大模块。项目名称主要实现项目文件、项目名称定义，以及站点位置选择。在设计版本中，选择具体已保存的系统项目设计方案。输入参数为各设计版本的参数内容。在输入参数（Input parameters ）模块中分为主要参数（Main parameters ）、可选项（Optional ）和仿真（Simulation ）。
图3-1 项目设计界面 在项目简单设计过程中，项目名称、方位（Orientation ）、工程系统（system ）以及模拟运行（Run Simulation ）4个步骤是必须的。
2.1 项目名称
二、站点气象参数
进入项目设计界面后，项目名称设计如图所示。
①项目名称：项目名称定义及站点气候选择与建立
②方位定义：阵列按照方式、倾斜角、方位角等
④模拟运行
项目名称
文件名项目名
站点文件完成站点选择，务必保存
气候数据库项目设置
气候文件
提示：定义系统，后续操作
图3-2 项目名称设计界面
在文件名中输入项目文件名（当保存后，可在相关文件夹准哦功能找到保存的项目文件，如quzhoujidianPV.PRJ ，文件地址:\users\adminstrator\PVsyst660_Data\PVsyst680_Data\Projects 。项目名为项目名称，非文件名称。站点文件选择，可选择已经站点数据，或新建站点数据，新建站点数据可参考项目初步设计内容。
当完成项目名称设计后，点击保存按键，后续的设计版本、输入参数模块方可激活。 三、项目设置
在项目名称栏目中，可对整个PVSYST 系统进行项目设置，包括反射率（Albedo ）、设计条件（Design conditions ）、其他限制（Other limitations ）、预设（Preferences ）等选项框。
(1) 反射率（Albedo ）
反射率表示各不同材料地面、反射物体的反射光的能力。如草地反射率为0.2，表示草地反射出去的总辐照度与草地接收辐照度的比值为0.2。不同反射材料，其发生率不同，具体如图所示。
在反射率设计界面中，可针对不同月份单独设置不同反射率，也可以通过整体设置（Set ）统一设置。
图3-3反射率设置
(2) 设计条件（Design conditions ）
设计条件包括现场参数设计（site -dependent design parameters ）、其他参数设计（Other design parameters ）、辐照度传输模型（Transposition Model for this project ）。现场参数设计主要基于逆变器输入电压对光伏阵列设计参考温度。
该设计条件主要对一些特定温度的设置，环境温度对电池的开路电压有一定影响，因此在光伏系统组串设计时需要根据低温下的组串开路电压和逆变器的参数来决定组件的串联数。在开路状态下，电池片的温度等同于环境温度。在白天极低温度（冬季）选项中，可根据当地实际情况进行修改。其他，一般采用默认设置。
反射
率
设计条件
其他限制
预设
整体设置
城市环境
草地新鲜草地
初雪湿雪干燥沥青潮湿沥青混泥土红色瓷砖铝合金镀锌钢脏地面
图3-4 设计条件界面
(3) 其他参数设计（Other design parameters ）
其他参数设计主要针对阴影模型的限制设置。包括
图3-5 其他参数设置
2.2 输入参数主要参数设计
在保存项目后，设计版本和输入参数模块被激活。在设计版本中，可修改版本名称，并保存。在输入参数设置中，包括主要参数（Main parameters ）、可选项（Optional ）和仿真
反射率
设计条件
其他限制
预设
白天极低温度（冬季）最大功率冬天工作温度标准光照工作温度最大功率夏天工作温度
阵列最大工作电压限制过载损失
东西方位差异角度识别
最大方位识别平均方位
（Simulation ）等参数设置。 一、主要参数（Main parameters ） 主要参数设置包括方位（Orientation ）、工程系统（system ）、损耗（Detailed losses ）、内部消纳（self -consumption ）和储能（storage ）。
(1) 方位（Orientation ）设置
点击方位（Orientation ）按钮，进入如图所示的光伏组件方位设置界面，界面包括方阵安装的类型（Field Type ）、电站参数（Field parameters ）、最优考虑参数（Optimization by respect ）、电站年辐照度（Yearly meteo yield ）的参数配置。
方阵安装的类型（Field Type ）选项包括固定倾角（Fixed Tilted Plane ）、单轴跟踪（Tracking tilted ）、双轴跟踪（Tracking two axis ）的功能模式。
图3-6方位（Orientation ）设置
对于本案例，光伏组件将安装在一个固定的倾斜平面，需要设置组件的倾角和方位角。从项目要求可知，该屋面的坡角为25o，方位角为南偏西20o（方位角一般被定义为物体的朝向和正南方向的夹角，偏西为正值，偏东为负值），顺着屋面平铺安装光伏组件后，实际的组件朝向应该是南偏西20 o。
再设置倾角和方位角后，点击确定，会看到方位（Orientation ）按钮变成绿色，提示可以进入下一步工程系统“System ”设置操作。
(2) 系统工程设置（system ）
根据光伏阵列按照要求，该屋面可用面积约125m 2，对于项目初步建立来说，可暂不需要具体的排布图纸，PVsyst 可根据可用面积给出一个估算的容量配置。
①在“Presizing Helpn 选项旁输入面积125m 2，在“Presizing help ”选项旁边会显示可安装的最大系统容量为15.3kW 。
②在组件选择中，选择“Generic ”的110Wp 组件，同时在最大组件数量（Maximum nb.of modules ）为139块。
方阵安装的类型
电站参数
最优考虑参数
电站年辐照度
南偏西20度，偏西
正；偏东负
③在选择逆变器中，选择“Generic”为4.2kw（MPPT电压范围“125-500V”）；逆变器数量为3；如果选中“多MPPT特性”，再选中MPPT输入数量，系统自动显示数值“6”，此处6表示MPPT数量，并非逆变器数量（该逆变器MPPT数量为2，可通过查看逆变器的additional parameters）。
④阵列组串结构设计，如图所示，串联数为9，并联数位15，总共组件9*15=135块（在最大139之内）。当逆变器容量和组件容量不匹配时，会在对话框中显示报警信息。如果是空白或显示橙色信息，比如显示“The inverter power is slightly undersized”（逆变器功率略有不足）。但如果显示红色的错误信息，请根据信息提示检查设置并进行纠正。如果弹出告警框：“The inverter power is slightly undersized”（逆变器功率略有不足）。可暂时忽略它，点确定按钮即可。
当面积输入后，会提示最大功率
①输入面积
②选择组件
③选择逆变器
使用多MPPT特性
串联数
并联数查看逆变器与阵列规格
图3-7 系统工程设置
在上述设计中，组件串联数9，标准环境下（温度20度），组件最大功率电压34.8V，开路电压43.4V；所以串联电压约为390V，最大功率点电压约为313V；当工作温度为60度时，开路电压340V，最大功率点电压约为260V；其工作范围都在逆变器工作电压范围内，所以该逆变器的选配及阵列组串结构设计满足设计要求。查看逆变器规格与阵列工作情况，可点击“显示规格”（show sizing），显示如图所示。
并网光伏发电系统工程设计实例 实例1 10 kW并网光伏发电系统设计 太阳能并网光伏发电系统设计的总则是： (1)并网光伏发电系统的配电系统是在原有的基础上增加的，采取尽量不改造原有配电回路的原则。因此，将光伏发电系统的并网点选择在低压配电柜上。 (2)考虑到并网光伏发电系统在安装及使用过程中的安全性及可靠性，在并网逆变器直流输人端加装直流配电接线箱。 (3)并网逆变器采用三相四线制输出方式。 1.并网光伏发电系统组成 10kW级的并网光伏发电系统采用集中并网方案，通过1台SGLOK3并网逆变器接AC380 V/50 Hz三相交流低压电网进行并网发电。并网光伏发电系统的主要组成包括：太阳能电池组件及其支架；直流防雷配电柜；光伏并网逆变器(带工频隔离)；交流防雷配电柜；系统通信及监控装置；系统发电计量装置；系统防雷接地装置；土建及配电房等基础设施；整个系统的电缆连接线。 10 kw级的并网光伏发电系统的太阳电池子阵列采取经过直流防雷配电柜汇流后输入到光伏并网逆变器，再经过交流防雷配电柜接入AC 220 V/50 Hz三相交流低压电网。另外系统配有通信软件和监控装置，实时监测系统的运行状态和工作参数，并存储相关的历史数据。
2.光伏并网逆变器的选择 针对10 kW的并网光伏发电系统，整个系统选用型号为SG10K3的光伏并网逆变器1台。SG10K3光伏并网逆变器采用美国T1公司32位专用DSP(LF2407A)控制芯片，主电路采用智能功率IPM模块，运用电流控制型PWM有源逆变技术和优质高效隔离变压器，实现太阳能电池阵列和电网之间的相互隔离，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。该并网逆变器的主要技术性能特点如下： (1)具有直流输人手动分断开关，交流电网手动分断开关。 (2)具有先进的孤岛效应检测方案。 (3)具有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能。 (4)宽直流输人电压范围(220～450 V)，整机效率高达93%。 (5)人性化的LCD液晶界面，通过按键操作，液晶显示屏(LCD)可清晰显示实时信息。 (6)逆变器具有完善的监控功能能存储运行数据、实时故障数据、历史故障数据、总发电量数据、历史发电量数据。 (7)可提供RS-485或Ethernet（以太网）远程通信接口，其中RS-485遵循Modbus 通信协议；Ethernet（以太网）接口支持TCP/IP协议，支持动态(DHCP)或静态获取IP 地址。 SG10K3并网逆变器技术参数见表6-26。 SG10K3并网逆变器技术参数
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 《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 目录 第1章绪 论 ..................................................................... . (3) 1.1 设计背 景 ..................................................................... .. (3) 1.2 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 ..................................................................... .. (6) 3.1 设计方 案 ..................................................................... .. (6) 3.2负载的计算...................................................................... . (8) 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选 型 (9) 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设 计 (10) 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型..................................................................... 11 3.6 控制器、逆变器的选 型 ..................................................................... (12) 3.7 电气配置及其设 计 ..................................................................... (13) 3.8 系统配置清 单 .....................................................................
光伏发电工程 项 目 方 案 设 计 书
目录 一、概述 (4) 1.1项目概况 (4) 1.2编制依据 (4) 二、建设地址资源简述 (4) 2.1日照资源 (4) 2.2接入系统条件 (5) 三、总体方案设计 (6) 3.1光伏工艺部分 (6) 3.2太阳电池组件选型 (6) 3.3光伏阵列设计 (11) 3.4系统效率分析 (14) 四、电气部分 (15) 4.1概述 (15) 4.2系统方案设计选型 (15) 4.3电气主接线 (18) 4.4主要设备选型 (18) 4.5防雷及接地 (27) 4.6电气设备布置 (27) 4.7电缆敷设及电缆防火 (28) 五、工程案例........................................................................................... 错误!未定义书签。 六、系统配置以及报价 .......................................................................... 错误!未定义书签。
一、概述 1.1 项目概况 1)建设规模：光伏系统用来供给小区道路亮化用电及楼宇亮化用电。该系统设计使用最大负荷50KVA，为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源，提高系统的稳定性能。为减少系统因直流端电流过大造成的线路损耗，系统采用220V直流接入逆变输出三相380V/220V交流。针对固定式安装电池板，采用最佳倾角进行安装，石家庄地区最佳角度为46度（朝向正南），控制柜、逆变器及蓄电池储能系统均须安放于在室内。 1.2 编制依据 本初步设计说明书主要根据下列文件和资料进行编制的： 1)GB50054《低压配电设计规范》； 2)GB50057《建筑物防雷设计规范》； 3)GB31／T316—2004《城市环境照明规范》； 4)GBJl33—90《民用建筑照明设计标准》； 5)JGG／T16—921《民用建筑电气设计规范》； 6)GBJ１6—87《建筑设计防火规范》； 7)《中华人民共和国可再生能源法》； 8)国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》； 二、建设地址资源简述 2.1日照资源 我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在917～2333kWh/㎡年之间。全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000 小时。 我国的太阳能资源按日照时间和太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区： 一类地区: 全年日照时数达到3200～3300小时的地区，主要包括青藏高原、甘肃省北部、宁夏北部和新疆南部等地。 二类地区: 全年日照时数达到3000～3200小时的地区，主要包括河北省西北部、
光伏并网发电系统设计 摘要：最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪（MPPT），由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号，实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明，该设计不但电路设计简单，软硬件结合，控制方法灵活，而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词：STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量，且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上，最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池，U S=60V，R S=30Ω~36Ω；u REF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率f REF为45Hz~55Hz；T为工频隔离变压器，变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将u F作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪（MPPT）功能，频率、相位跟踪功能，输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。 U R L
图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC变换器和后级的DC-AC逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST结构,主要完成系统的MPPT控制;DC-AC部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz交流电。设计采用单片机SPWM调制，驱动功率场效应管，经滤波产生正弦波，驱动隔离变压器，向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示： 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT原理及电路设计 MPPT原理 由于光伏阵列的最大功率点是一个时变量，可以采用搜索算法进行最大功率点跟踪。其搜索算法可分为自寻优和非自寻优两种类别。所谓自寻优算法即不直接检测外界环境因素的变化,而是通过直接测量得到的电信号,判断最大功率点的位置。典型的追踪方法有扰动观测法和增量导纳法等。增量导纳法算法的精确度最高,但是,由于增量导纳法算法复杂,对实现该算法的硬件质量要求较高、运算时间变长，会增加不必要的功率损耗,所以实际工程应用中,通常采用扰动观测法算法]1[。 扰动观测法原理:每隔一定的时间增加或者减少电压,并通过观测其后功率变化的方向,
独立光伏发电系统设计 目录 1引言 (1) 2 独立光伏发电系统工作原理 (1) 3 独立光伏发电系统的设计 (2) 3.1 系统容量的设计 (2) 3.2 太阳能电池组件及方阵的设计 (3) 3.2.1 光伏组件方阵设计需要考虑的问题 (3) 3.2.2 太阳能电池组件（方阵）的方位角与倾斜角 (4) 3.2.3 一般设计方法 (4) 3.3 直流接线箱的选型 (5) 3.4 光伏控制器的选型 (7) 3.6 光伏逆变器的选型 (8) 结论 (9)
独立光伏发电系统设计 摘要 太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，发展太阳能光伏发电系统也具有很高的可行性，首先能缓解我国目前的能源问题以及日益严重的环境问题，还能解决边远地区居民用电难，成本高的问题。本论文将从小型独立系统的发电原理，系统设计原理，及其本身具有的优势结合其受众群体的所需考虑的各方面因素来设计适合家庭使用的小型系统。通过理论与实际市场调查相结合的方法设计适合全国各地人民使用的优惠且实用的系统。 关键词：小型；独立光伏发电；系统；优惠实用 1引言 当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。独立光伏发电系统是指未与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统，其输出功率提供给本地负载(交流负载或直流负载)的发电系统。其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所，如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电，也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。 2 独立光伏发电系统工作原理 通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。其主要结构由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要输出交流电的情况下使用）以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。 太阳能电池方阵吸收太阳光并将其转化成电能后，在防反充二极管的控制下为蓄电池组充电。直流或交流负载通过开关与控制器连接。控制器负责保护蓄电池，防止出现过充或过放电状态，即在蓄电池达到一定的放电深度时，控制器将自动切断负载，当蓄电池达到过充电状态时，控制器将自动切断充电电路。有的控制器能够显示独立光伏发电系统的充放电状态，并能贮存必要的数据，甚至还具有遥测、遥信和遥控的功能。在交流光伏发电系统中，DC-AC逆变器将蓄电池组提供的直流电变成能满足交流负载需要的交流电。
】 南昌航空大学 自学考试毕业论文 【 题目太阳能并网光伏发电系统 专业光伏材料及应用 学生姓名 准考证号 指导教师 . 2012 年 04 月
光伏发电并网控制技术设计 摘要 随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。所以，迫切需要对新的能源进行开发和研究。而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高，应用较广泛的能源，尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。 本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。其次，对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析，并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。接着，对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。再次，提出光伏并网发电系统的设计方案。最后，对光伏并网发电系统的硬件进行设计。并网光伏发电充分发挥了新能源的优势，可以缓解能源紧张问题，是太阳能规模化发展的必然方向。我国政府高度重视光伏并网发电，并逐步推广＂屋顶计划＂。太阳能并网发电正在由补充能源向替代能源方向迈进。 关键词：能源；太阳能；光伏并网；逆变器
目录 第一章太阳能光伏产业绪论 (1) 光伏发电的意义 (1) 光伏并网发电 (1) 第二章太阳能光伏发电系统 (5) 太阳能光伏发电简介 (5) 太阳能光伏发电系统的类别 (5) 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6) 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7) 第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10) 并网光伏系统的组成和原理 (10) 光伏电池的分类及主要参数 (12) 光伏控制器性能及技术参数 (14) 光伏逆变器性能及技术参数 (15) 第四章发展与展望 (18) 发展与展望 (18) 全文总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)
1概述 1.1设计依据 1.1.2设计范围 本工程光伏并网发电系统，一期工程规模10MW，本工程设计范围为（1）新建110KV升压站一座 （2）相关电器计算分析，提出有关电器设备参数要求 （3）相关系统继电保护、通信及调度自动化设计 2.电力系统概述 3..1.电气主接线 本期工程建设容量为20MWp，本期光伏电站接入110KV系统，光伏电站设110KV、35KV集电线路回，经一台升压变电站接入电站内110KV变电站，SVG容量为10Mvar 3.1.3.1 110KV升压站主接线设计 本期110KV升压站设计采用1台20MWa/110KV升压变压器，1回110KV出线。 3.1.3.2 光伏方阵接线设计 1概述；1.1设计依据；1.1.11遵循的主要设计规范、规程、规定等：；1)《变电所总布置设计技术规程》（DL/T205；2)《35kV-110kV无人值班变电
所设计规程；3)《3kV～110kV高压配电装置设计规范》(；4)《35-110KV 变电站设计规范》(GB20；5)《继电保护和安全自动装置技术规范》（GB14； 6)《电力装置的继电保护和自动装置设计 1 概述 1.1设计依据 1.1.11遵循的主要设计规范、规程、规定等： 1)《变电所总布置设计技术规程》（DL/T2056-1996）； 2)《35kV-110kV无人值班变电所设计规程》（DL/T5103-1999）； 3)《3kV～110kV高压配电装置设计规范》(GB20060-92)； 4)《35-110KV变电站设计规范》(GB20059-92)； 5)《继电保护和安全自动装置技术规范》（GB14285-93）； 6)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB20062-92）； 7)《交流电气装置过电压保护和绝缘配合》； 8)《微机线路保护装置通用技术规程》(GB/T15145-94)； 9)《电测量仪表装置设计规程》(DJ9-87)； 10) 其它相关的国家规程、规范及法律法规。
光伏并网发电系统设 计
光伏并网发电系统设计 摘要：最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪（MPPT），由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号，实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明，该设计不但电路设计简单，软硬件结合，控制方法灵活，而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词：STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量，且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上，最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池，U S=60V，R S=30Ω~36Ω；u REF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率f REF为45Hz~55Hz；T为工频隔离变压器，变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将u F作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪（MPPT）功能，频率、相位跟踪功能，输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。
R L U 图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC 变换器和后级的DC-AC 逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST 结构,主要完成系统的MPPT 控制;DC-AC 部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz 交流电。设计采用单片机SPWM 调制，驱动功率场效应管，经滤波产生正弦波，驱动隔离变压器，向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示： 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT 原理及电路设计 3.1 MPPT 原理
某学校 512K分布式光伏发电系统设计方案2013年10月10日 项目编号：XXX
目录 1工程概述 (3) 1.1工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 3.4.1电池组件 (6)
3.4.2 组件结构图 (7) 3.4.3 并网逆变器 (8) 3.4.4 并网逆变器规格 (9) 4发电量估算 (10) 5系统的社会效益 (10) 5.1社会效益(25年) (10) 6设备材料清单及造价一览表（此报价含税不含物流费用） (11) 7工程业绩表及典型工程 (11) 8合利欧斯优势 (16) 8.1 与保利协鑫（GCL）的合作 (16) 8.2 与河北**的的合作 (17) 1工程概述 1.1工程名称 河南**外国语学校512kW户用分布式光伏发电项目。
1.2 地理简介 郑州位于东经112°42'-114°13' ，北纬34°16'-34°58'，东西宽166公里，南北长75公里，总面积约为7446.2平方公里，其中市区面积约1010．3平方公里，山地面积约2377平方公里，水面面积约11.4平方公里。郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。统计资料表明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市，年平均气温在14～14.3℃之间。郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中郑州气象数据为参考。 表1 气象资料表
10MW光伏电站设计方案 10兆瓦的太阳能并网发电系统，推荐采用分块发电、集中并网方案，将系统分成10个1兆瓦的光伏并网发电单元，分别经过0.4KV/35KV变压配电装置并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入35KV中压交流电网进行并网发电的方案。 本系统按照10个1兆瓦的光伏并网发电单元进行设计，并且每个1兆瓦发电单元采用4台250KW并网逆变器的方案。每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.4KV/35KV变压配电装置。 (一)太阳能电池阵列设计 1、太阳能光伏组件选型 (1)单晶硅光伏组件与多晶硅光伏组件的比较 单晶硅太阳能光伏组件具有电池转换效率高，商业化电池的转换效率在15%左右，其稳定性好，同等容量太阳能电池组件所占面积小，但是成本较高，每瓦售价约36-40元。 多晶硅太阳能光伏组件生产效率高，转换效率略低于单晶硅，商业化电池的转换效率在13%-15%，在寿命期内有一定的效率衰减，但成本较低，每瓦售价约34-36元。 两种组件使用寿命均能达到25年，其功率衰减均小于15%。 (2)根据性价比本方案推荐采用165WP太阳能光伏组件。 2、并网光伏系统效率计算 并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网等三部分组成。 (1)光伏阵列效率η1：光伏阵列在1000W/㎡太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与
标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率85%计算。 (2)逆变器转换效率η2：逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率95%计算。 (3)交流并网效率η3：从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率95%计算。 (4)系统总效率为：η总=η1×η2×η3=85%×95%×95%=77% 3、倾斜面光伏阵列表面的太阳能辐射量计算 从气象站得到的资料，均为水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。 对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为： Rβ=S×[sin(α+β)/sinα]+D 式中： Rβ--倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量 S--水平面上太阳直接辐射量 D--散射辐射量 α--中午时分的太阳高度角 β--光伏阵列倾角 根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，按上述公式计算不同倾斜面的太阳辐射量，具体数据见下表：
1. 引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料（煤、石油、天然气等）又称为常规能源。 值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间；47%转变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈现间歇性质，时高时低，时有时无。太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点：（1）总能量很大，但太阳能通量密度较低； （2）是可再生的能源，但又具有间歇性； （3）无污染的清洁能源； （4）太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高； （5）太阳能热利用较容易实现热能能级的合理匹配，从而做到热尽使用。
方案报审表 工程名称：山东省高青县20MWp“渔光结合”光伏发电项目编号：
山东高青县20MWp“渔光结合”光伏发电项目 光 伏 系 统 施 工 方 案 编制： 审核： 审批： 日期： 湖南省工业设备安装有限公司
目录第一章、编制说明 第二章、施工组织设计 1、编制依据 2、工程概况 3、主要施工办法 4、主要分项工程施工方案 4.1 桩基施工方案 4.2支架安装施工方案 4.3 太阳能电池板施工方案 4.4电气工程施工方案
第一章编制说明 一、编制目的 本施工组织设计是对淄博汇祥新能源有限公司赵店镇20MWp“渔光结合”光伏发电项目20MWp EPC项目施工的总体构思和部署，各分部分项工程的具体实施方案将依据公司技术管理程序，在图纸会审之后，按照本施工组织设计确定的基本原则，进一步完善细化，用以具体指导施工，确保工程顺利完成。 二、编制依据 1.相关法律、法规、规章和技术标准。 2.光伏发电工程主体设计方案。 3.主要工程量和工程投资概算。 4.主要设备及材料清单。 5.主体设备技术文件及新产品的工艺性试验资料。 6.工程施工合同及招、投标文件和已签约的与工程有关的协议。 7.施工机械清单。 8.现场情况调查资料。 三、编制原则 1.严格遵守国家、地方的技术规范、施工规程和质量评定与验收标准。 2.坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。 四、编制内容 1. 山东省高青县20MWp“渔光结合”光伏发电项目20MWp EPC项目。 第二章施工组织设计
一、编制依据及引用标准 《建筑设计防火规范》 GB50016 《钢结构设计规范》 GB50017 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018 《工程测量规范》 GB50026 《混凝土强度检验评定标准》 GB/T50107 《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119 《给水排水构筑物工程施工及验收规范》 GB50141 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》 GB50254 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GBJ148-90 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》 GBJ149-90 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB50150 《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB50166 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB50169 《电气装置安装工程盘、柜及二次线路施工及验收规范》 GB50171 《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》 GB50172 《电气装置安装工程 35kV及以下架空线路施工及验收规范》 GB50173 《土方与爆破工程施工及验收规范》 GB50201 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202 《砌体结构工程施工质量验收规范》 GB50203 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205 《屋面工程质量验收规范》 GB50207 《建筑地面工程施工质量验收规范》 GB50209 《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210 《110-500kV架空线路施工及验收规范》 GB50233 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243 《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》 GB50254 《自动喷水灭火系统施工及验收规范》 GB50261 《气体灭火系统施工及验收规范》 GB50263 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50268 《泡沫灭火系统施工及验收规范》 GB50281 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300 《安全防范工程技术规范》 GB50348 《通用硅酸盐水泥》 GB175 《钢筋混凝土用钢》 GB1499 《安全标志及其使用导则》 GB2894 《火灾报警控制器》 GB4717 《混凝土外加剂》 GB50119 《建筑施工场界噪音排放标准》 GB12523 《电力建设安全工作规程》 DL5009 《电力建设施工质量验收及评定规程》 DLT5210.1 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》 DLT995
分布式光伏发电系统 设 计 方 案 编制人： 审核人： 批准人： 20 年月
目录 1 工程概述 (3) 1.1 工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2 太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3 方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 4 发电量估算 (11) 5 系统的经济和社会效益 (11) 5.1 经济效益 (11) 6 设备材料清单 (12) 7 工程业绩表及典型工程照片 (12) 8 英利介绍............................................................................................... 错误!未定义书签。 9 附图1 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 工程概述 1.1 工程名称 河北省分布式光伏发电项目。 1.2 地理简介 项目地点位于河北省保定市，保定市地处太行山东麓，冀中平原西部。北纬38°10′-40°00′，东经113°40′-116°20′之间。北邻北京市和张家口市，东接廊坊市和沧州市，南与石家庄市和衡水市相连，西部与山西省接壤。保定年平均气温12℃，年降水量550毫米，属于温带季风性气候。这里四季分明，冬季寒冷有雪，夏季炎热干燥，春季多风沙，来此旅游一般以夏秋季为宜。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中保定市气象数据为参考。 表1 气象资料表
国电宁夏平罗光伏电站I期 10MW工程 光伏发电系统设备安装 作业指导书 编制： 审核： 批准： 中环光伏系统有限公司 宁夏平罗项目部
2010年3月20日
1.工程概况 2 .编制依据 3 . 工程量 4.参加作业人员的资格和要求5?作业所需的工器具 6.作业前应做的准备工作 7.作业程序、操作方法及质量要求 8.质保措施 9.安全措施及文明施工要求
1 工程概况 国电宁夏平罗光伏电站I期10MW工程是由中环光伏系统有限公司设计。主要的运行流程是：光伏板一汇流箱一逆变器一升压变压器一35KV开关柜一上网发电。本工程施工由江苏华能公司电气工地负责施工。 2 编制依据 2.1 中环光伏系统有限公司设计施工图 2.2《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 (GB50 1 68-92) 2.3《电力建设火电工程施工工艺实施细则》 (DJ-GY-19) 2.4《电力建设安全工作规程》 (DL5009.1-2002) 2.5《电气装置安装工程质量检验及评定规程》(DL/T 5161.1?5161.17-2002 ) 3 工作量 其中35KV高压柜8面，升压变压器10台，逆变器19台、厂用电变压器1台，低压柜4面。 4 参加作业人员的资格和要求 4.1 凡参加作业人员必须经三级安全教育，并经考试合格。 4.2 熟悉光伏发电系统设备安装的工艺要求、验收规范及质量标准。 4.3 施工人员应熟知本作业指导书，必须参加技术交底活动，并做好记录 5 作业所需的工器具 千斤顶2个 套筒扳手1套 手拉葫芦2T2个 力矩扳手1套 电焊机1台 水平仪1台 手枪电钻1台 线坠1个 磨光机2台 卷尺1把 水平尺1把 电锤1台 手锤1把
太阳能光伏发电系统工程实训实验 实验一太阳能光伏发电系统设计（4课时） 一、实验目的： 1、了解太阳能光伏发电系统的组成和原理； 2、了解太阳能电池板的参数测试； 3、了解蓄电池充放电性能及测试； 二、实验设备 照度计 太阳能电池板 数字万用表 导线 三、实验注意事项 实验中注意电池板不得承受压力 四、实验原理 当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流，这种现象称为光生伏打效应。太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件，当太阳光照射到半导体P-N结时，就会在P-N 结两边产生电压，使P-N 结短路，从而产生电流。这个电流随着光强度的加大而增大，当接受的光强度达到一定数量时，就可以将太阳能电池看成恒流电源。 太阳能电池开路电压 (Voc) 一般在3 V 至0.6 V 范围，短路电流
(Isc)
通常低于8A。 太阳能电池板通常定义为封装和连接在一起的一个以上电池。太阳能电池板有不同的电压和电流范围，但功率产生能力一般为50 W至300 W。太阳能电池和电池板有许多相同的需要测试参数，如Voc, Isc, Pmax 图1: 太阳能电池I-V 曲线 五、实验内容 1、太阳能控制系统的设计 利用SMA软件设计一个太阳能控制系统方案 2、太阳能电池板参数测试 （1）开路电压VOC测量 用太阳能功率计记录不同光照强度E时的电压值VOC （2）短路电流ISC测量。
用太阳能功率计记录不同光照强度E时的电流值ISC （3）太阳能电池板伏安特性测试 用太阳能功率计记录不同的光照强度E时，从大到小调节负载电阻R，测量相应的电压V电流I。 找出电池输出最大功率时的电压值和电流值。I-V曲线（图1）上的Pmax点通常被称为最大功率点（MPP） Vmax——在Pmax点，电池的电压值。 Imax——在Pmax点，电池的电流值。 （4）器件的转换效率η测量。当太阳能电池连接到某个电路时，这个值等于被转换的能量（从吸收的太阳光到电能）与被采集的能量的百分比。这个值可以通过将Pmax除以输入的光辐照度（E，单位是W/m2，在标准测试条件下进行测量），再乘以太阳能电池的表面积（AC, 单位是平方米）计算得到。 （5）填充因子（FF）—Pmax除以VOC再乘上ISC 。
辽宁工业大学 光伏发电技术课程设计（论文）题目： 5kW并网型可调度式光伏发电系统设计 院（系）： 专业班级： 学号： 121806015 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2015.12.14-2015.12.25
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：新能源学院教研室：电气教研室Array 注：成绩：平时40% 论文质量60% 以百分制计算
摘要 近些年来，能源问题迫使世界各国对新能源开发和利用。太阳能因其自身的优势成为最有前途的一种新能源。将太阳能转换为电能越来越多的成为人们关注的焦点，只要成功，前途无量。但太阳能光伏发电仍旧存在着一些缺点，如成本高、能量转换率低，需要不断地改良，优化。对于光伏发电而言，并网模式是将其效率最大化最为理想的方式，因此要做好并网光伏发电系统的设计优化，才能满足电网对发电质量的要求，以及本身的安全运行。本文先对光伏发电进行了回顾，而后重点介绍了并网光伏发电系统，并提出了并网光伏发电系统设计的优化建议。 关键词：无线传感器网络；室内定位；RSSI；加权质心；混合定位
目录 第1章绪论 (1) 1.1光伏发电系统概况 (1) 1.2本文研究内容 (2) 第2章光伏发电系统总体设计 (3) 第3章发电系统设备选择及设计 (4) 3.1太阳能电池板的选择 (4) 3.2蓄电池参数计算及选择 (5) 3.3逆变器设计 (6) 3.4汇流箱设计 (9) 3.5并网逆变器控制保护设计 (11) 第4章总结 (13) 参考文献 (14) 附录A 光伏并网系统结构图 (16) 附录B 并网发电系统原理图 (17)
西安思源学院能源学院 课程设计 题目：西安市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计专业：电力及其自动化 班级：电力0902 姓名：杨欣 指导教师： 完成日期： 2011年3月11日
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍--------------------------------------------3 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------9 3独立光伏系统设计--------------------------------------------------------------------11 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）---------------------------------11 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）--------------------------------------------11 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计-----------------------------------------------11 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。--------------------------------------------14 3.5逆变器选型-----------------------------------------------------------------------------15 3.6控制器选型-----------------------------------------------------------------------------15 3.7系统发电量预估------------------------------------------------------------------------17
光伏发电并网系统工程设计技术探讨 摘要：太阳能光伏系统主要利用太阳能电池组件与其他辅助设备将太阳能转变 为电能，分为独立系统、并网系统与混合系统三种。它最大特点是光伏阵列产生 的直流电经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电，直接接入电网网络，并 网系统中PV 方阵所产生电力除了供给交流负载外，多余电力还能及时反馈给电网。而且我国幅员辽阔，日照时间和面积有很大优势，为太阳能光伏发电系统的 应用提供了良好的条件。 关键词：光伏发电并网系统；工程设计；技术； 随着社会的飞速进步，传统能源的紧缺及其对环境带来的负面影响给新能源 的蓬勃发展带来了新的契机。可以肯定，在未来的几十年中以太阳能为首的新能 源势必将逐步取代传统能源。目前，光伏发电技术主要应用于独立光伏系统与并 网光伏发电系统。 一、太阳能光伏发电并网系统的核心关键技术 并网发电系统一般由太阳组件，并网逆变器等组成。通常还包括数据采集系统、数据交换、参数显示和监控设备等。并网发电方式是将太阳能电池阵列所发 出的直流电通过逆变器转变成交流电能输送到公用电网中，无需蓄电池进行储能，相比较而言，并网发电较便宜，而且完全无污染。并网发电系统采用的并网逆变 器拥有自动相位和电压跟踪装置，能够非常好的配合电网的微小相位和电压波动，不会对电网造成影响。太阳能光伏发电并网系统所运用的核心技术有最大功率点 追踪（MPPT）技术、注入电网的谐波电流控制及控制与保护。①对太阳能光伏 发电系统运用的最大功率点追踪技术来说，英文全称为Maximum Power Point Tracking，主要对光伏系统的电气模块工作状态进行调节，使光伏板能够输出更多电能，并将太阳能电池组件产生的直流电有效地储存在蓄电池中，光伏电池的输 出功率和最大功率点追踪控制器的工作电压有直接的关系，只有在最合适的电压 之下，其输出功率才有唯一的最大值。而当前应用的最大功率点追踪技术主要有 在线扰动法、下山法、微分法及模糊规则法四种，能够动态地对太阳能辐射能量 进行追踪。②为了保证电能的质量，要抑制注入电网的谐波电流，保证在最低水平，主要的方法有提高载波频率、合理整定参数、滤波器设计以及群控技术等。 对于控制与保护来说，主要难点在于速度要求、与电网配合方面，常见的保护措 施有抗孤岛保护可整定短路、过欠压/频保护及通讯接口对接。 二、光伏发电并网系统工程设计技术 1.子系统的构成。太阳能光伏发电系统的各个子系统都是相对独立的，均是 由光伏子系统、直流监测配电系统以及并网逆变器系统等构成，将各个子系统的 进行有机结合后，再进行380V 三相交流电接至升压变，最后进入供电网络。 2.主设备选型。在大多数情况下，单台逆变器的容量越大，单位造价就会相 对较低，但是当单台逆变器容量过大时，一旦出现故障就会对整个电网系统产生 重大的影响，因此需要依据光伏组件安装场地的真实状况，选取适合额定电量的 并网型逆变器。在当前国内生产的并网逆变器单台容量最大可以达到500kVA，但是100kVA 及以上的产品的运行不足。为确保光伏发电场能够稳定、经济的运行，并网型逆变器能通过分散成组相对独立并网的方式，这就能够促进整个光伏发电 系统的顺畅运营。并网型逆变器需要过、欠电压，过、欠频率，进行短路保护， 防孤岛效应，逆向功率保护等保护方式。每个逆变器都需要连接到多个串光伏电 池组件，而这些电池组件可以利用直流监测配电箱连接到逆变器。直流监测配电