光伏课程设计
新能源课程设计
设计题目：光伏发电
姓名：
班级：电气101
学号：
指导教师：韩老师
成绩评定：
2013年12月23日
一光伏发电原理
光伏发电系统主要由三大部分组成：太阳能电池板组件、控制器、逆变器。
其中在光伏发电过程中，太阳能电池板起到核心作用，它是光-电的桥梁。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池板组件通过收集光、太阳能，然后转换成电能，之后通过太阳能控制器和逆变器把电输送到用电设备。
太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。
制作时，多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。
二行业现状
这个行业，曾经被投资者疯狂追捧，一度诞生了中国首富；这个行业，各国政府高度重视，每年斥巨资发放补贴，扶持发展，被誉为前景最为光明的行业，而2007年中国的产量占了全球的三分之一；还是这个行业，近来出现一波接一波的破产潮，甚至连昔日的行业龙头也难逃灭顶之灾！
这就是光伏产业，在短短三年之中，经历了景气度的繁荣高峰与衰退低谷间的大起大落，众多企业感受到从“烈火烹油”到“冰寒刺骨”的滋味。
然而，正当国内企业还挣扎在存亡边际，从华尔街却传来了全新的讯息：一方面，美股光伏龙头股价轮番暴涨，最具代表性的Sunpower（NASDAQ:SPWR）今年股价涨幅超过300%；另一方面，“股神”巴菲特携25亿美元收购光伏电站，世界上最赚钱的公司“苹果”也投资光伏产业。作为世界上最有效的资本市场，股价的上涨是人们用资金在投票，巴菲特、苹果公司在行业低谷期竞相投资太阳能领域，这意味着什么？
股价靓丽表现的同时，行业基本面也正发生着变化。美国、中国等新兴市场正在发生剧变，产业政策集中出台，上网与补贴发放更具确定性和可操作性，光伏电站中长期规划被大幅提高，巨大的装机需求一触即发。
更为重要的是，随着光伏转换率逐年提高，成本逐年下降，优势企业的发电成本即将与火电持平，而一旦突破这一“临界点”，平价上网的时代即将来临，光伏发电替代传统火电的大幕随即拉开，人类的能源消费结构也会随之改变。
非晶硅薄膜电池从20世纪80年代初开始商业化生产，但由于效率低且有衰减，使用寿命较晶体硅电池短，市场份额增加不快。另外，结晶缺陷所带来的效率损失需要通过复杂工艺弥补，比如多晶硅是通过PECVD－SNx来实现，获得了很大成功。但其他薄膜电池，如非晶硅和其他薄膜电池至今尚未获得满意结果，这也是薄膜电池发展比人们预想得慢的主要原因。
晶体硅太阳能电池是目前国际光伏市场的主流产品，占世界光伏电池产量的85%以上，因此可以预见的是未来10~15年仍然以晶体硅为主。
三光伏发电的类型特点
依据全世界对光伏发电系统的清晰认识，光伏行业人士一般将光伏发电系统分为三大类：
一、独立光伏发电系统
独立光伏发电系统：根据字体含义，我们可以直观的说是单独的发电站，通过光伏发电获得的电量不会连接到国家的电网。
二、并网光伏发电系统
并网光伏发电系统：相对于独立光伏发电系统来说，并网光伏发电系统是指通过光伏发电所得的电量，通过国家的电网相连，把多余的电力输送到国家电网中。
三、混合光伏发电系统
从名称得知，混合光伏发电系统是独立和并网光伏发电系统的结合，它弥补了两者的缺点，
结合了两者的优点。以下是三种光伏发电系统的图形模式：
独立光伏发电系统
并网光伏发电
混合光伏发电系统
下面我们以图表方式来突显出独立光伏发电系统、并网光伏发电系统、混合光伏发电系统的特点。
四典型的实际系统介绍
柏林中央火车站BIPV 光伏系统
青岛火车站BIPV 项目
美国stillwell地铁站光电屋面工程总面积76,000 平方英尺；其中光电板使用面积为50，000平方英尺。发电峰值功率为250ＫＷ；非晶硅电池板块规格：a-Si－40W。
日本Sanyo太阳光电公司运用简单的建筑意象设计，以圣经上的「诺亚方舟」神话，完美的表达太阳光电于能源秏竭危机中所扮演的任务及角色。
德国奥迪物流中心 400 m2 16.4KW 非晶硅光电幕墙
厦门太古飞机工程维修中心五期扩建1．2MWp并网光伏发电工程是财政部、科技部、国家能源局于2009年7月16 13发布的《关于实施金太阳示范工程的通知》(财建[2009]397号)中福建省列人的八个项目之一，工程总安装面积14 000 m ，年均发电量约119．53万kWh，系统设计寿命为25年。项目业主为厦门太古飞机工程有限公司，由环态源科技发展(深圳)有限公司负责项目技术实施。
4.1 技术方案
4.1.1 项目建设地太阳能资源
本工程项目建设地点位于福建省厦门市高崎国际机场南侧，坐标为东经118。08 10 ，北纬24。3240”，属南亚热带海洋性季风气候。全年平均气温为2l℃，夏季较炎热，7、8月气温一般都在30℃以上；冬季温度则经常低于l0℃。全年f3照时问长，阳光充沛。根据当地气象部门资料，当地年平均降雨量1 100 mm，多年平均全年日照时数为2 300 h，年13照百分率51％，年太阳总辐射量5 250 MJ／m。，属于我国太阳能资源的第三等级，适合太阳能光伏发电项目建设。
4.1.2 工程规模及总体方案
本工程光伏电站建设于厦门太古飞机工程有限公司的3 、5 、6 机库的附建楼屋顶，总安装面积14 000 m ，安装单晶硅光伏组件6 669片，总容量为1．2 MWp。附建楼为多层框架建筑物，东南西侧无较高建筑物遮挡，对安装在屋顶的太阳能光伏方阵受阳光照射无影响。其屋面虽为平屋面，但装有大量线管、空调、水箱等设备。采用钢架在屋顶建立一个架空的钢结构网架，光伏组件阵列在钢架网上。使用桁架一定角度成排安装，以便减少屋顶设备对光伏组件阵列的阴影影响，尽可能提升光伏系统发电效率。本光伏发电系统采用BAPV安装，分为3个大发电单元，每个单元分为3—4个交流配电柜。每个光伏并网发电单元的光伏组件采用串并联(19串l6并)的方式组成多个光伏组件阵列，经过防雷直流汇流箱汇流后接人直流配电柜，通过国产并网光伏逆变器完成DC到AC的转换。采用分块发电、就近并网、集中监管的方案，将系统分成多个光伏并网发电单元，分别接人各个安装地所在的机库及附建楼配电室内，实现将整个光伏并网系统接入机库380 V低压交流电网进行并网发电的方案。
4.2.3系统组成方案
本项目所建设的大型建筑光伏并网发电系统主要由光伏阵列(主要由太阳电池组件、光伏防雷汇流箱、光伏防雷配电柜、直流电缆等构成)、并网逆变(主要由并网逆变器构成)、低压输配电(主要由低压交流配电柜、低压交流电缆等构成)、监控(主要由光伏系统监控部分构成)等部分构成。用户侧并网型太阳能光伏电站利用光伏组件将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成50 Hz、230／400 V的三相交流电，逆变器的输出端通过配电柜并人机库的低压配电网。光伏并网发电站所发的电量主要供给用户自己使用，剩余的电量送人电网。本电站无蓄电池储能设备，当夜晚或遇阳光较差时，电网给负载供电。光伏阵列将太阳能辐射能量转换为直流电能，通过汇流箱(直流配电箱)传送到与之相连接的逆变器的直流输入端；逆变器采用MPPT (最大功率跟踪)技术使光伏阵列保持最佳输出状态，同时将直流电转换成为与电网频率和相位均相同的交流电能，符合电网并网发电的要求；逆变器发出的交流电能经过低压配电就近接人建筑物配电网。光伏并网逆变器本身带有数据采集和通讯功能，可以监测光伏阵列的电压、电流等直流侧运行参数，电网的电压、频率、逆变器输出电流、功率、功率因数等交流侧运行参数，以及太阳辐射、风速、温度等环境参数。将光伏电站中的逆变器通讯接口用数据总线连接，逆变器运行数据通过配套的监控设备的汇总和存储，再传送到监控计算机上，通过配套的专用监测软件提供给光伏电站工作人员使用。1．2 MWp光伏电站光伏发电系统图(单个机库)如图1所示。
4.2.4关键设备选型
关键设备的选型遵循高效性、先进性、成熟性和稳定性的原则。主要设备均选用通过中国金太阳认证要求的产品。
(1)晶体硅组件。本工程采用国产高效率单晶硅钢化玻璃层压光伏组件，具体参数详见表1。
(2)并网逆变器。逆变器的选型必须符合《光伏系统并网技术要求》GB／T 19939—2005的规定。本项目将采用通过中国金太阳要求认证的国产光伏并网逆变器SG100K3型11套。其
转换效率超过95％，且所选用的光伏并网逆变器可靠性高，保护功能齐全，具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电、防孤岛效应好等特点。并网逆变器主要技术参数详见表2。
(3)光伏直流防雷汇流箱。采用光伏专用汇流箱，汇流箱内置接线端子、直流断路器、直流防雷模块及相关附件，采用ABB专用光伏直流1 000V直流防雷模块。光伏阵列集线盒具有以下特点：
①防护等级IP65满足室外安装的使用要求；②同时可按人l6路太阳电池串列，每路电流最大可达10A；③接人最大光伏阵列的开路电压值可达DC900V；④熔断器的耐压值不小于DC1 000 V；⑤每路光伏阵列具有二极管防反保护功能；⑥配有光伏专用高压防雷器，正极负极都具备防雷功能。直流防雷汇流箱参数详见表3。
4.2.5 倾角设计及阵列间距
(1)倾角
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：RB：S[sin(仪+p)／sina] 十D
式中：R。为倾斜光伏阵列面上太阳能总辐射量；s为水平面上太阳直接辐射量；D为散射辐射量；为中午时分的太阳高度角；B为光伏阵列倾角。经计算并结合现场情况进行合理优化，光伏阵列倾角为25．77。。
(2)阵歹U间足巨
为避免阵列之间遮阴，光伏电池组件阵列问距应不小于D：D=0．707H／
tan[arcsin(0．648cos~一0．399sin~)]
式中：为当地地理纬度，北半球为正，南半球为负；H为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差。计算得：D=919．5 mm。根据现场情况及经验，取光伏电池组件前后排阵列间距为0．95 m。太阳能光伏阵列布置见图2。
五三相光伏发电系统并网仿真模型
光伏发电系统结构框图如图1所示。系统可分为3个部分：光伏电池阵列(PV)、功率变换器和并网控制器，本文侧重针对这三部分在MATLAB仿真环境中建立仿真模型。
PV 功率变换器并网控制器电网
直流侧
电压、电流交流侧电压、电流
光伏发电并网系统结构
5.1光伏电池阵列模型
当前光伏阵列(PV)的仿真建模通常有2种方法 ：基于光伏阵列物理机制和外特性的建模方法。本研究主要基于PV 物理机制的数学方程结合其等效电路特点构建光伏阵列的仿真模型单个光伏电池等效电路模型图2(a)所示，经过等效电路变换，即可得任意Np ×Ns 个光伏电池串、并联所构成的光伏阵列(PV)的电路模型，如图2(b)所示。
图2 光伏阵列方仿真模型
(a)单个光伏电池等效电路模型(b) 串、并联所构成的光伏阵列(PV)的电路模型 光伏电池模块的输出特性方程： 式中：I 为光伏电池的输出电流； IL 为PN 结电流； I0为反向饱和电流； V 为输出电压；T 为绝对温度(K)；g 是单位电荷，其值为1．6
×10-19C ；k 是玻耳兹曼常数，其值为1．38×10-23J ／K ；A 为二极管理想常数，其值常在
l ～2之间变化,np,ns 分别为光伏阵列模块中光伏电池并联和串联的个数.
当光伏电池处于开路状态时 I=0； V=Voc,代入式(2.1)可得反向饱和电流的表达式为：
式中： Voc 为光伏电池的开路电压； 为光伏电池的开路电压温度系数。
当光伏阵列模块工作在最大功率点时， 由式(2.1)可求得Rs ：
光伏电池外特性是近似由恒流源和恒压源特性组合而成，两者交界点就是最大功率点。基于上述的数学模型，在MATLAB ／Simu1ink 环境下建立光伏电池阵列的通用仿真模型，其内部结构如图3所示。创建子系统，并在其内封装Im 、Vm 、Isc 、Voc 等参数，这些参数可由厂家给定产品数据中获得。仿真时，可以方便的对不同的光伏电池阵列进行设置。本文仿真参数设置Voc=330V ，Isc=180A, Im=120A,Vm=250V.
光伏电池阵列的仿真模型
5.2功率变换器
功率变换器采用两电平H逆变器结构，功率开关管采用IGBT，如图4所示。本文仿真参数
C=4500uf 电抗器L=1mh,R=5mΩ。
并网功率变换器结构
5.3并网控制器
并网控制器为三环控制，最内层是交流电流闭环控制，控制并网电流，要求响应速度最快;其次是直流电压闭环控制，稳定太阳电池板电压，最外层是功率跟踪控制，响应速度最
慢。其中电压环采用PI控制器，控制结构如图5所示。
三相并入电流ABC->DQ
转换无功电流
给定值
电流内环
控制器DQ->ABC 转换SPWM 驱动功率
开关管
直流母线
电压直流母线电压
给定值
PI 控制器
最大功率
跟踪控制直流母线
电流Iin,Iout
并网控制器结构
5.4电流内环控制模型 在三相静止对称坐标系数学模型中，逆变器交流侧均为时变交流量，因而不利于控制
系统设计。为此，可以通过坐标变换转换成与电网基波频率同步旋转的(d 、q)坐标系【4】。
这样，经坐标旋转变换后，三相对称静止坐标系中的基波正弦量将转化成同步旋转坐标系中的直流变量，从而简化了控制系统设计。由三电平逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型，可以得到dq 两相电流微分方程为：
???????---=+--=d q q q q q d d d d Li Ri U S dt
di L Li Ri U S dt di L ?? 式中
d
S 、q S ——三相逆变器交流输出端基波相电压合成矢量的d 轴和q 轴分量； d
U 、q U ——三相电网电压合成矢量的d 轴和q 轴分量； d i 、q i ——三相并网电流合成矢量的d 轴和q 轴分量；
由式（2.4）可知，d 、q 轴电流除受控制量d S 、q S 的影响外，还受到交叉耦合电压d Li ?、q Li ?和电网电压d U 、q U
的扰动。因此，需要对d 、q 轴电流进行解耦并引入电网电压前馈进行更好的控制。同时，电网电压前馈的引入有利于系统的动态性能得到进一步提高。由此，
可以将系统电流内环设计【4】【5】【6】为： ?????++-+=-+-+=d q q q i p q q d d d i p d Li U i i s K K S Li U i i s K K S ??))(())((****
根据上述分析，构造如图6所示的系统控制仿真模型。
图6 电流环控制仿真模型
5.5功率跟踪控制模型
由于太阳能电池的电压与电流并不是线性的关系，且在不同的大气条件下，因日照量与温度不同每个工作曲线都不一样。每一个工作曲线均有一个不同的最大功率点(Pmax)此即为太阳能电池的最佳工作点。为了提高太阳能发电系统的效率并充分的运用太阳能电池，需要一控制法则来使太阳能电池随时操作在最大功率点，此即最大功率点追踪法(MPPT)。最大功率点跟踪的过程实质上是一个寻优过程，即通过控制太阳能电池端电压来控制最大功率的输出[7]，常用的方法有：恒压跟踪法(CTV)、扰动观测法、导纳微分法。其中扰动观测回探法既避免了扰动观测法判断失误的可能性，又以其算法简明、测量参数少而优于导纳微分法，太阳能电池输出功率的利用率得到很大提高[8]，图7是算法流程。Matlab/Simulink现有的模块要实现该算法比较困难，本文通过编写相应的代码，以s函数封装形式来完成该算法模块功能。s函数提供了一个代码和Simulink模块之间的接口，用来实现对模块的编程。其中s
函数的代码可以用Matlab语言编写，也可以是C、C++、Ada、Fortran等语言编写。
图7 最大功率跟踪流程图
图中，I:光伏电池阵列输出的电流；U:光伏电池阵列输出电压；P:光伏电池阵列输出功率；Uref:最大功率跟踪器输出的电压参考值；△U:电压扰动值。
5.6仿真结果与分析
设置仿真时间为0.18s, 在前0.1s功率跟踪控制器输出电压给定值低于最大功率点电压，后0.08s电压给定值大于最大功率点电压。图8是A,B,C相并网电压与电流波形图。第一个周期由于仿真环境采用不等步长仿真，第一个周期点数比较多，所以显得时间比较长，其实就是一个周波，这是给电容充电阶段。整体上该电流与电压是同相的,表明本文设置的并网控制器是有效的。
(a) (b)
?
图8 三相光伏发电并网电流与电压波形
(a)A相电压与电流波形(黑体为电流波形);(b) B相电压与电流波形(黑体为电流波形);(c)C相
电压与电流波形(黑体为电流波形)
图9是直流端电压、电流波形图，在前0.1s,电压波动明显，原因在于该时段最大功率跟踪器输出的电压给定值低于最大功率点电压，此时系统工作在电池阵列的恒流源特性区域，使得稍微调节电流，直流侧电压的变化就比较大，加之电流内环也存在一定的动态调节时间，电流波动也就特别明显。后0.08s,当直流侧电压给定值远大于最大功率点电压，系统始终工作在光伏电池阵列的恒压源特性区域，所以直流侧电压波动比较小。从直流端光伏电池输出电流波形可以看出，在连接电网断路器合上之前，电流基本上就是电容的充电电流，可以看出，初始冲击电流还是比较大的，如何降低初始充电电流对电容的冲击，在工程设计时应当注意。其次可以看出，该电流波形是个脉冲波形，对电流传感器要求比较高。
(a) (b)
图9直流侧电压与电流波形
(a)直流侧电压波形;(b)直流侧电流波形
图10是并网过程中电池阵列输出功率与交流侧并网功率波形图，从图中可以看出，光伏电池输出功率与交流侧并网功率并不平衡，原因在于电抗器、以及功率开关管，并网变压器均存在功率损耗。其次可以看出，并网功率前半段时间并网功率波动比较明显，原因在于此时段，光伏电池阵列工作在恒流特性区域，使得稍微调节直流侧电流，导致直流侧电压的变化就比较大，加之电流内环也存在一定的动态调节时间，并网电流波动也就特别明显。反之，在后半段时段，光伏电池阵列工作在恒压特性区域，直流侧电压变化不大，电流内环的电流参考值变化不大，交流侧并网功率就比较恒定。因此，为了减小并网功率的波动，兼顾电池效能的最大利用，光伏电池阵列推荐工作在接近最大功率点的恒压特性区域。
图10光伏电池阵列输出功率与并网功率
六总结
本文建立的三相光伏并网发电仿真模型及其控制方法能较好地模拟三相光伏并网发电情况，为太阳能光伏并网发电系统的设计、优化提供了有效的手段。
系统控制模型采用最大功率跟踪环、电压环与电流内环的三环结构，功率跟踪主要作用使太阳能电池随时操作在设定功率点；电压环主要作用是控制三相逆变器直流侧电压，使直
流侧电压跟随指定电压；电流内环采用前馈解耦的电流闭环控制。仿真表明上述控制方法能使交流电流很好地跟踪交流电网电压，实现了逆变目标。
通过三相光伏并网发电仿真，光伏电池阵列可以工作在恒流特性区域，但是并网交流电流波动比较大，为了减小并网功率的波动，光伏电池阵列推荐工作在接近最大功率点的恒压特性区域。
在光伏发电并网之前，并联在光伏电池阵列的电容在充电阶段，初始冲击电流是比较大的，工程设计时要考虑抑制初始充电电流对电容冲击的影响。
光伏危机是暂时的，能源危机是长期的。让蓝天替代煤，这是全人类的梦想，让我们期待，这一梦想能尽快在中国的土地上成为现实！
太阳能光伏发电原理与应用实验报告资料
太阳能光伏发电原理与应用 实验报告 课题名称：太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级：12级应用光电子01 学生学号：1209040110 学生姓名：胡超 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2015.6.1至2015.6.4
实验一、太阳辐射能的测量 下表是针对武汉市的日照情况，记录武汉市的某一天某一时段（每两分钟记 录一次）的太阳辐射强度： 太阳辐射监测系统 瞬时值累计值 时间 总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010
课程设计报告【模板】
模拟电子技术课程设计报告设计题目：直流稳压电源设计 专业电子信息科学与技术 班级电信092 学号 200916022230 学生姓名夏惜 指导教师王瑞 设计时间2010-2011学年上学期 教师评分 2010年月日
昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 目录 1.概述 (2) 1.1直流稳压电源设计目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.直流稳压电源设计的内容 (4) 2.1变压电路设计 (4) 2.2整流电路设计 (4) 2.3滤波电路设计 (8) 2.4稳压电路设计 (9) 2.5总电路设计 (10) 3.总结 (12) 3.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的12 3.3体会收获及建议 (12) 3.4参考资料（书、论文、网络资料） (13) 4.教师评语 (13) 5.成绩 (13)
昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 1.概述 电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成，具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 1.1直流稳压电源设计目的 （1）、学习直流稳压电源的设计方法； （2）、研究直流稳压电源的设计方案； （3）、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 1.2课程设计的组成部分 1.2.1 设计原理
太阳能光伏发电系统课程设计
何彬，太阳能光伏发电系统课程设计 绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说， 太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分，成为了世界各国的一项 重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的 10％以上，绿色节能照明的应用越来越受到重视。我国在 1996 年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解 决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源 LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1.太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电 能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制 电路等组成，系统的组成框图如图 1 所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载 LED供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时， LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。 LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。 图 1光伏发电系统组成框图 太阳能电池是太阳能照明系统的输入，为整个系统提供照明和控制所需电
光伏组件课程设计
课程设计报告 题目太阳能节能灯的设计与分析 系别物理与电子工程学院 年级 2011级专业光伏技术与产业 班级光伏111 学生姓名宋梦丹 学号050411139 指导教师薛春荣 设计时间2013-12
产品简介 【使用优点】 无需电线，按一下底部的开关，白天晒太阳，晚上自动亮光，环保，不用交电费！灯体造型美观大方，轻巧灵活多样，动感十足，太阳能充满电能亮8小时以上。 【安装及使用方法】 把灯罩向左旋开，拨动开关，把灯具插地，放置在阳光下 【技术参数】 ?品牌: MODAS ?型号: MD9548 ?颜色分类: 白色（MD9548W） ?灯具是否带光源: 带光源 ?光源类型: LED ?太阳能板：0.08W（2V 40MA） ?电源：600MAH 1.2V NI-MH ?光源：1*LED(15000MCD) ?产品尺寸：6.7*6.7*36.7CM ?一盒重量：260g 【工作原理】 通过顶部的太阳能板转换成电能，白天光通过太阳能板转换成电能储存在充电电池中，等到晚上天黑时，太阳能板不再对电池充电，灯就自动亮起来。 原理分析 太阳能光伏发电LED照明系统组成高效节能的太阳能光伏发电LED照明系统包括太阳能电池组、DC-DC变换器、最大功率跟踪控制、储存电能的蓄电池组和LED照明控制、LED光源等部分。 太阳能LED自动照明系统的基本原理，是在有光照的情况下，太阳能电池板把光能转变成电能对蓄电池充电，并将电能储存在蓄电池中。夜晚，蓄电池中的电能为半导体发光二极管LED充电发光起到照明的效果。系统采用全自动工作方式，无须人工介入，可以采用声、光或延时控制方式，做到“人在灯亮，人走灯灭”（指楼道、走廊等）或“天黑即亮，延时关灯”（指道路、庭院、景点等）或每日24小时“常明不灭”（指地下停车场、隧道等）。对连续阴雨天，系统可根据
光伏特性曲线实验报告
绪论 一实验目的 本实验课程的目的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。 二实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。三注意事项 1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。 2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。 3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。 4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。 5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。 6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。注意仪表的正确读数。． 7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。 8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。 9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验仪器设备（名称、型号）； 3．实验原理； 4．实验主要步骤及电路图； 5．实验记录（测试数据、波形、现象）； 6．实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）；．回答每项实验的有关问答题。7．
大三课程设计模板
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 物联网工程课程设计（报告）设计题目：行走过程中的加速度测试节点设计 学院名称：自动化学院 学生姓名：张三 专业：物联网工程 班级：0000 学号：0000 指导教师：李四 填表时间：2015 年11 月 重庆邮电大学教务处制
一、题目：行走过程中的加速度测试节点设计 二、设计任务： 运用所学传感器技术、计算机网络和物联网工程等方面的知识，设计基于三轴加速度传感器的测试节点，获取行走过程中的手臂或小腿加速度，完成数字量输入或模拟量输入的硬件设计和低功耗无线通信协议软件设计等工作。具体任务如下： 三、设计要求： 1．画出加速度测试节点的结构图。 2．选择低功耗无线通信芯片和三轴加速度传感器，设计硬件电路。 3．开发完成zigbee协议，完成与上位机的通信。 4．画出程序流程图并编写调试代码。 四、参考资料： 1. 李朝青．《单片机原理及接口技术》(简明修订版)．北京航空航天大学出版社，1998年. 2. 胡向东.《传感技术》.重庆大学出版社，2006年第1版. 3. 谭浩强.《C语言程序设计》.北京：清华大学出版社，2002年. 4. 谢希仁.《计算机网络》.北京：电子工业出版社，2003年.
摘要 一级标题使用三号宋体、二级标题使用四号宋体，正文使用小四宋体。正文用小四字体，中文为宋体，英文为Times New Roman，行距要求统一，推荐1.5倍行距。 关键词：小四字体，宋体，Times New Roman
目录 1 系统方案 (1) 1.1 传感器网络概述 (1) 1.2 系统结构 (1) 参考文献 (2)
太阳能光伏发电系统课程设计
绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分， 成为了世界各国的一项重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的10%以上，绿色节能照明 的应用越来越受到重视。我国在1996年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制电路等组成，系统的组成框图如图1所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载LED供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时，LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。 图1光伏发电系统组成框图
光伏发电技术及应用专业课程
公共必修课 思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策 专业基础课 高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论 专业课 专业技能课 工程计价与计量、工程制图、AutoCAD 专业必修课 太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程 专业任选课 高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语 集中实践教学 太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文) 主干课程 （1）《太阳电池原理与工艺》 课程简介：本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术，使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。 （2）《太阳能发电技术》 课程简介：本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类，功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件，太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量，熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。 （3）《光伏系统设计与施工》 课程简介：主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法，了解光伏系统的施工步骤，为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。 （4）《光伏建筑电气控制技术》 课程简介：本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。 （5）《太阳电池材料》 课程简介：介绍太阳能及光电转换的基本原理、太阳电池的基本结构和工艺，着重从材料制备和性能的角度出发，阐述常用的太阳能光电材料的基本制备原理、制备技术以及材料结构组成对太阳电池的影响。 （6）《工程计价与计量》 课程简介：本课程主要介绍太阳发电建设项目在决策、设计、招投标、实施、竣工验收等阶段的计价方法，使学生初步掌握工程计价与计量专业技能，扩展学生的工程经济知识与相关能力。
太阳能光伏发电技术课程设计
课程设计方案 课程名称太阳能光伏发电技术 班级10级光伏发电班 专业光伏发电技术及应用专业 指导教师：李玲
一、课程设计的目的 课程设计是《太阳能光伏发电技术》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出设计和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 二、课程设计的任务和要求 1、学习态度：要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度，对有抄袭他人设计图纸（论文）或找他人代画设计图纸、代做报告等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并根据学校有关规定给与处理。 2、学习纪律：要严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。如因事、因病不能上课，则需请假，凡未请假或未获准假擅自不上课者，均按旷课论处。 3、课程目标：掌握课程的基本理论和基本知识，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，实验数据可靠，绘图符合标准，设计报告撰写规范。要敢于创新，勇于实践，注意培养创新意识和工程意识。 （1）巩固和加深对光伏系统设计基本知识的理解，提高学生综合运用本课程自学知识的能力。 （2）培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的所学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 （3）通过实际新余市太阳能LED灯设计方案的分析比较、设计计算、设备选型、安装调试等环节，初步掌握简单太阳能光伏系统的分析方法和工程设计方法。 （4）掌握常用太阳能光伏系统设备的基本参数，学会太阳电池组件的容量计算、蓄电池容量计算、方阵倾角设计等，提高学生动手能力，能在教师指导下，完成课程任务。 （5）了解与课题有关的光伏系统设备安装及使用工程技术规范，能按课程设计任务的要求编写设计报告(或总结)能正确反映设计和实验成果。 （6）培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。
中南大学混凝土课程设计实用模板
预应力混凝土简支梁设计 一多层房屋的预应力混凝土屋面梁，构建及截面尺寸如图二所示。先张法施工时在工地临时台座上进行，在梁的受拉、受压区均采用直径10mm 的热处理45Si2Cr 直线预应力钢筋，分别在梁的受拉、受压区采用锥形锚具一端同时超张拉钢筋，养护时预应力钢筋与张拉台座间温差为25℃，混凝土达到设计强度后放松预应力钢筋，混凝土采用C40，非预应力钢筋采用HPB235钢筋。现已知该梁 为 一般不允许出现裂缝构件，承受均布恒载标准值为m KN g k 6.18=（含自重），均 布活载标准值m KN g k 12=，活载准永久值系数5.0=q ψ，按《混凝土结构设计 规范（GB50010-2002）》设计该梁。要求： （1）进行梁的正截面承载力计算，估算纵向预应力钢筋，并根据构造要求估算非 预应力钢筋。 （2）计算总预应力损失。 （3）验算梁的正截面承载力计算，确定梁的纵向预应力钢筋和非预应力钢筋。 （4）进行梁的斜截面承载力计算，确定梁的箍筋。 （5）验算梁的使用阶段正截面抗裂能力是否满足要求。 （6）验算梁的使用阶段斜截面抗裂能力是否满足要求。 （7）验算梁的使用阶段挠度是否满足要求。 （8）验算梁在施工阶段及抗裂能力是否满足要求。
设计计算 1、计算梁的正截面承载力，估算纵向预应力钢筋，并根据构造要求估算预非应力钢筋。 1）设计计算条件 m l 75.80= m l n 5.8= C40混凝土：2/40mm N f cu = 2/1.19mm N f c = 2/76.1mm N f t = 2/8.26mm N f ck = 2/39.2mm N f tk = mm N E c /1025.34?= 0.11=α 45Si2Cr 热处理预应力钢筋：2/1470mm N f ptk = 2/1040mm N f py = 25/100.2mm N E p ?= 2/400mm N f py =' HPB235非预应力钢筋：2/210mm N f y = 2/210mm N f yv = 2/210mm N f y =' 25/101.2mm N E s ?= 2） 内力计算 ① 跨中最大弯矩： m KN l q g M k k ?=??+??=+=4.37475.8)124.16.182.1(8 1 )4.12.1(8 1 22
光伏发电的MATLAB仿真
一、实验过程记录 1.画出实验接线图 图1 实验接线图 图2 光伏电池板图3 实验接线实物图 2.实验过程记录与分析 （1）给出实验的详细步骤 ○1 实验前根据指导书要求完成预习报告 ○2 按预习报告设计的实习步骤，利用MATLAB建立光伏数学模型，如下图4所示。
图4 光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示。 图5 PV Array模型其中Iph，Uoc，Io，Vt子模块如下图6-9所示。 图6Iph子模块
图7Uoc子模块 图8 Io子模块 图9Vt子模块 ○3 在光伏电池建模的基础上，输入实际光伏电池参数值，研究不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线，并得出结论。 ○4 设计光伏电池测试平台，在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输出电流值，对实测数据进行处理并加以分析，记录实际光伏电池的I-V、P-V 特性曲线，与仿真结果进行对比，得出有意义的结论。 ○5 确定电力变换电路拓扑结构，设计电路中的相关参数值，通过MATLAB搭 建电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。
图10离网型光伏发电系统 ○6 确定系统MPPT控制策略，建立MPPT模块仿真模型，并仿真分析。 系统联调，调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值，仿真并分析最大功率跟踪控制效果。 （2）记录实验数据 m2 表1当T=290K时S=1305W/时的测试数据 I(A)0 1.03 1.25 2.65 3.79 5.97 6.287.867.98 U(V)27.326.226252421.516 1.10 P(W)026.98632.566.2590.96128.35100.488.6460 m2 表2当T=287K时S=1305W/时的测试数据 I(A)01 1.5 2.6 3.93 6.0 6.688.048.12 U(V)27.626.225.825.123.921.620.510 P(W)026.238.765.2693.93129.6136.948.040 m2 表3当T=287K时S=1278W/时的测试数据 I(A)0 1.04 1.49 2.25 3.66 6.06 6.737.98.06 U(V)26.826.22625.424.321.913.40.50 P(W)027.24838.7457.1588.94132.7190.18 3.950
太阳能光伏发电系统课程设计模板
新能源学院 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 设计时间：至 沈阳工程学院
报告正文（例子） 目录（自动生成） 第1章绪论.......................................... 1.1 设计背景……………………….................... 1.2 设计意义................................................................................. 第2章沈阳市气象资料及地理情况........................................... 第3章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化设计.......... 3.1 设计方案...................... 3.2 负载的计算.......................... 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型…………………….. 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计.......................... 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型……………………………….. 3.6 控制器、逆变器的选型……………………………….. 3.7 电气配置及其设计………………………….. 3.8 系统配置清单………………………….. 第4章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论……… 4.1 ………………………………………………………….. 4.2 ……………………………………………………….. 4.3 ……………………………………………………….. 4.4 ……………………………………………………….. 第5章心得体会....................................................................................... 参考文献.......................................................................................
课程设计模板
__________ 大学课程设计 年月日
___大学课程设计任务书 课程 题目 专业姓名学号 主要内容： 选取一种方法设计音乐彩灯控制器，要求该音乐彩灯控制器电路由三路不同控制方法的彩灯所组成，采用不同颜色的发光二极管作课题实验。 基本要求： （1）第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 （2）第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。 （3）第三路按音量高低（信号频率高低）控制彩灯。低音时，某一部分灯点亮；高音时，另一部分灯电亮。 参考资料： [1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18. [2]刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].山东:石油大学出版社,2003. [3]苏成富.彩灯控制器[J].北京:电机电器技术,2000，（01）. [4]祝富林.音乐彩灯电路CS9482[J].北京:电子世界,1995，（12）. [5]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997. 完成期限2014.6.30至2014.7.6 指导教师 专业负责人 年月日
目录 1设计要求 (1) 2方案设计 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2总体方案方框图 (1) 2.3基本原理 (2) 3总体方案的选择和设计 (2) 3.1简单声控音乐彩灯控制器 (2) 3.2音乐彩灯控制器 (3) 4单元电路的设计 (3) 4.1整流电路的设计 (3) 4.2滤波电路的设计 (4) 4.3高通滤波器 (5) 4.4低通滤波器 (5) 4.5元件参数的计算及选择 (6) 5总电路图 (7) 6总结 (7) 参考文献 (8) 附录 (9)
光伏发电系统课程设计报告
目录 1.系统设计依据 (2) 2.负载耗电量 (2) 3.系统初始化设计 (3) 3.1当地气象数据资料 (3) 3.2方阵倾斜角设计 (3) 4.系统的主要配置说明 (4) 4.1太阳能电视组件 (4) 4.2并网逆变器 (4) 4.3方阵支架场地设计 (5) 4.3.1屋顶基础 (5) 4.3.2支架的设计 (5) 4.4.配电室设计 (6) 4.5.并网发电系统的防雷 (6) 4.6并网发电系统配置表 (7) 5. 系统建设及施工 (8) 5.1光伏系统建设流程 (9) 5.2光伏系统组件安装和检验 (9) 5.3光伏屋面安装顺序 (10) 5.4线缆的敷设与连接 (11) 5.5系统防雷接地安装 (11) 5.6逆变器的安装 (12) 6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 (12) 6.1光伏发电系统的检查 (12) 6.2光伏发电系统的测试 (13) 6.3系统的维护与检修 (13)
1.系统设计依据 该系统的设计依据有（国标）： GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验C：设备用恒定湿 GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998） GB 3859.2-1993 半导体变流器应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-2007 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范 JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准 2.负载耗电量 设备名称功率（w）日运行时间（h）日耗电量（wh）电视机85w＋150w 4＋2 640 电磁炉1600 2 3200 照明灯40w×10只 4 1600 电水壶1800 0.5 900 洗衣机400 1.5 600 冰箱350w/24h 24 350 电饭煲650 1.5 975 饮水机300 5 600 电风扇60w×3 5 900 合计9765
太阳能光伏发电课程设计
《太阳能光伏发电原理与应用》 课程设计 课题名称：家用独立型光伏发电系统的优化设计 专业班级：光电02班 学生学号：1009040204 学生姓名：黄斌 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2013.6.24 至2013.6.28 武汉工程大学教务处
一、课程设计的任务和要求 要求：1、具备独立查阅光伏发电系统设计的相关文献和资料的能力；具有查阅光伏电池、蓄电池、控制器和逆变器等光伏器件参数和型号的能力；具有 收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 2、具备独立设计光伏发电系统的能力，能提出并较好地实施方案，能对光 伏发电系统的结构和配置进行分析研究和优化设计。 3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力。 4、工作努力，遵守纪律，工作作风严谨务实，按期圆满完成规定的任务。 5、报告内容简练完整、立论正确、讨论充分、论述流畅、结构严谨、结论 合理；技术用语准确、符号规范统一、编号齐全、书写工整、图表完备。 6、工作中有创新意识，对前人工作有一定改进或独特见解。 7、内容不少于3000字。 技术参数：1、光伏发电系统安装地点：成都； 2、使用单晶硅光伏电池； 3、负载表 数量功率使用时间 荧光灯8 18w/盏5h/天 电视机，电脑 2 120w/个3h/天 洗衣机 1 600wh/天 电冰箱 1 1000wh/天 任务：1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器； 2、设计合理的光伏发电系统； 3、利用PVsyst软件和有关理论模拟优化设计，并对结果进行分析和总结。 二、进度安排 1、2013.6.24 选题、分析查找相关资料、熟悉PVsyst软件 2、2013.6.25 提出设计方案、思路和系统框图、系统的优化设计 3、2013.6.26 讨论、修改、进一步优化方案，光伏发电系统各部件的选型 4、2013.6.27 写出课程设计报告初稿 5、2013.6.28 整理课程设计报告、交稿 三、参考资料或参考文献 1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版 社. 2009年。 2、李钟实著. 太阳能光伏发电系统设计施工与维护. 第1版. 人民邮电出版社. 2010年。 3、PVsyst软件应用教程。 指导教师签字：刘国华2013年 6 月 1 日 教研室主任签字：2013年6 月1 日
光伏发电路灯系统课程设计
光伏技术与工艺课程设计 课程名称：光伏技术与工艺 题目：50W太阳能LED路灯照明系统设计 系部：电气工程系 专业班级：10光伏发电 学号：39 学生姓名：whn 起讫日期：2012、6、4 2012、6、9 指导教师：LSW
目录 一、设计目的及意义 1、背景 2、设计目的 3、设计意义 二、太阳能路灯的应用优势 三、设计要求 四、设计思路及其设计原则 五、太阳能路灯照明系统介绍 （一）系统组成与原理 （二）光源 （三）蓄电池 （四）控制器 （五）太阳电池组件 六、计算及选型 （一）计算 （二）选型 七、施工 八、心得体会
一、设计目的及意义 1、背景 在当今能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高，光伏发电显得越来越重要。 自从实用性的硅太阳电池问世以来，世界上很快就开始太阳能光伏发电的应用。发展初期，因太阳电池价格昂贵，光伏发电主要限于在空间为卫星供电。随着太阳电池技术提高，价格下降，光伏发电逐渐在地面得到应用，规模也日益扩大。 从1958年美国发射的卫星上首次使用太阳电池开始，至今全世界发射的4000余颗卫星，90％以上采用光伏发电系统供电。所用太阳电池，大部分为硅单晶电池，近来开始采用砷化镓和磷化铟电池。太阳电池方阵组装方式有体装式和帆板式两种，功卒小至数瓦，大至上千瓦、几十千瓦。空间光伏发电用的太阳电池要求，转换效率高，重量轻，耐辐照性能好，温度系数小等，今后发展重点是薄膜太阳电池。 在卫星上成功地实现光伏发电后，人们自然会提出建造空间电站的设想，利用空间太阳辐射强、不受昼夜、气候、季节影响的有利条件，在空间将太阳能转换为电能，再用微波或激光传输到地面。光伏发电用于地面之后，因价格贵而首先在一些特殊领域获得应用，如海上导航，牧区电围栏，微波通讯，管道阴极保护等。随着价格的下降，光伏发电逐渐扩大应用领域，目前主要用于以下四个方面： 消费性产品，如非晶硅太阳电池供电的计算器，太阳能钟表，太阳能照明灯具，太阳能收音机、电视机等，这类产品约占世界光伏产品销售量的14％；远离电网居民供电系统，包括家庭分散供电和独立光伏电站集中供电，其占世界光伏产品销售量的35％；离网工业供电系统，其占世界光伏产品销售量的33％；并网光伏发电系统，其占世界光伏产品销售量的18％。 随着光伏发电规模的扩大，井网发电系统将快速发展。光伏发电在发展中国家也得到了一些应用，但应用重点是小型系统，主要解决无电或严重缺电地区家庭用电的需要。 随着国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来国内光伏容量将大幅增加。中国已将新能源产业上升为国家战略产业，未来10年拟加大对包括太阳能在内的新能源产业投资，以减少经济对石化能源依赖和降低碳排放。未来五到十年中国光伏发电有望规模化发展。
《光伏发电系统集成与设计》课程整体设计
《光伏发电系统集成与设计》课程整体教学设计 一、管理信息 课程名称：《光伏发电系统集成与设计》制定时间：2011.03.16 课程代码：12317035 所属部门：信息工程学院 制定人：批准人： 二、基本信息 学分：5 课程类型：专业核心课 学时：80 先修课程：《电工基础》、《光伏电子技术》授课对象：光伏应用技术专业后续课程：《光伏发电系统施工与维护》、《智能 光伏产品系统集成》 三、课程设计 1．课程目标设计 (1)能力目标 ①总体能力目标 引入校企合作企业光伏电站、光伏集成系统案例，通过对《光伏发电系统集成与设计》中的典型离网光伏发电系统集成与实施及并网光伏发电系统集成的学习，使能熟练掌握光伏发电系统集成设计的一般过程，掌握典型离网光伏发电的设计与实施，掌握光伏发电系统中的太阳能电池方阵、典型太阳能控制器、蓄电池容量的设计方法及太阳能逆变器配置方法，掌握利用计算机仿真技术实现光伏电站可行性分析技术，掌握各类光伏项目申报流程。 ②单项专业能力培养目标 序号单项能力目标 1 能独立完成离网光伏发电系统的集成与设计 2 能熟练完成典型离网光伏发电系统的组装 3 能正确完成光伏电池方阵设计 4 能正确完成光伏发电系统的蓄电池容量设计 5 能熟练完成典型光伏控制器电路设计与制作 6 能独立完成并网光伏电站系统结构设计 7 能熟练使用RETscreen完成光伏发电系统设计的可行性分析 *8 能熟练使用光伏发电系统组装与测量工具 *9 能解读光伏发电项目文件，完成光伏发电项目的申报工作 *10 能独立完成光伏发电项目方案申报方案设计 (2)知识目标
①掌握离网光伏发电系统及并网光伏发电系统组成结构； ②掌握太阳能资源的组成及获取方法； ③掌握太阳能电池特性、方阵组合容量计算方法； ④掌握光伏用蓄电池特性及蓄电池容量计算方法； ⑤掌握光伏控制器功能、选取方法及典型控制器制作； ⑥掌握离网、并网光伏发电系统整体容量设计方法。 ⑦掌握光伏汇流箱、直流配电柜、交流配电柜的结构组成、功能及选取方法； ⑧掌握光伏电站防雷接地方法； ⑨掌握RETscreen 功能及操作方法。 (3)方法能力 学习方法、逻辑思维能力、分析能力、创造能力、解决问题策略、制定工作计划、获取信息、判 断能力、运用理论知识能力、记忆能力。 (4)社会能力 团队工作、容忍、批评能力、交流能力、组织能力、协调能力、纪律性、环境保护。 2．课程内容设计(图形结构) 光伏发电系统整体容量设计 光伏发电系统其他电气设备配置 与选型 太阳能资源认识及获取 光伏汇流箱认识及应用 光伏电池组件及方阵容量设计 光伏控制器认识及应用光伏逆变器认识及选型太阳能光伏发电系统认识 系统方案设计与项目申报流程
新能源课程设计-离网型光伏发电系统
新能源技术课程设计指导书
1.实验目的与要求 （1）检索资料，了解光伏发电技术的发展状况以及光伏发电原理； （2）掌握光伏电池模型的建立方法，分析、设计仿真模型，并利用MA TLAB 进行仿真实现； （3）掌握光伏电池的测试方法，选择适合的测量器件与量程，验证光伏阵列模拟方法的正确性； （4）分析离网型光伏发电系统的组成，选择合适的电力变换器拓扑结构并进行原理分析、参数计算； （5）查阅相关文献资料，确定系统MPPT 控制策略，建立MPPT 模块仿真模型，并仿真分析； （6）掌握系统联调的方法，调整控制参数。 2.仪器设备 太阳能电池板1 块，万用表2 个，太阳能功率表TENMARS TM-207，滑动变阻器（100 欧姆，200 瓦）1 个，计算机 1 台，系统仿真软件。 3.实验原理 通过集中授课和查阅相关资料了解离网型光伏发电系统的组成和工作原理。具体包括：（1）光伏电池的发电原理和数学模型； （2）DC—DC—AC变换器的拓扑结构、工作原理和参数计算； （3）研究离网型光伏发电系统最大功率跟踪控制的方法； （4）通过将光伏阵列外接一个可变电阻，调节可变电阻，记录不同情况下的电压和电流值，从而得到I/V 特性，将I 和V 相乘后，可得到P，进一步可获得P/V特性，通过光伏 阵列倾角的调节，从而使照射到光伏阵列上的光强产生变化。 4.实验内容与要求 4.1 实验内容 （1）建立光伏阵列数学模型，依托实际光伏电池板参数对光伏电池输出特性进行相关模拟， 研究光强和温度对光伏电池输出特性的影响，并设计实际光伏电池的检测电路进行实验验证；（2）设计离网型光伏发电系统，包括确定DC-DC-AC变换器拓扑结构、计算电力变换电路参数、确定MPPT控制策略； （3）在MA TLAB环境下建立含光伏阵列模块、电力变换电路模块、MPPT控制模块及输出负载的离网型光伏系统模型，系统调试，在光强和温度突变时系统能够快速、准 确、稳定地实现最大功率跟踪控制。 4.2 实验要求 （1）画出系统框图及原理图，实验接线图，软件流程图。 （2）不同实验步骤时接线不同则要按实验步骤分别给出接线图。 （3）给出接线图中所测量参数的测量点，指明所测参数的变化范围。 （4）指明测量每个参数所对应仪表及选用依据。 （5）指明在测量数据之前对实验线路、实验装置所必须的调试整定工作。
光伏课程设计
新能源课程设计 设计题目：光伏发电 姓名： 班级：电气101 学号： 指导教师：韩老师 成绩评定： 2013年12月23日
一光伏发电原理 光伏发电系统主要由三大部分组成：太阳能电池板组件、控制器、逆变器。 其中在光伏发电过程中，太阳能电池板起到核心作用，它是光-电的桥梁。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池板组件通过收集光、太阳能，然后转换成电能，之后通过太阳能控制器和逆变器把电输送到用电设备。 太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。 制作时，多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。