太阳能光伏发电系统PDF
太阳能光伏发电控制系统工作原理
太阳能光伏发电控制系统工作原理太阳能光伏发电控制系统是利用太阳能将光能转化为电能的一种装置，广泛应用于家庭和工业领域。
本文将详细介绍太阳能光伏发电控制系统的工作原理。
1. 太阳能光伏发电系统的基本组成太阳能光伏发电控制系统主要由太阳能电池板、光伏逆变器、电池组和负载组成。
太阳能电池板负责将太阳光转化为直流电能，光伏逆变器将直流电能转换为交流电能，电池组储存电能以供负载使用，负载则是指发电系统所驱动的设备或电器。
2. 太阳能光伏发电系统的工作原理太阳能光伏发电系统的工作原理可以分为太阳能转化为直流电的过程和直流电转化为交流电的过程。
2.1 太阳能转化为直流电当太阳光照射到太阳能电池板上时，太阳能电池板中的光电池会将光能转化为电能。
光电池内部的P-N结会形成内建电场，当光子撞击光电池上的P-N结时，会激发出电子-空穴对。
这些电子-空穴对会分离开来，电子通过导线外流回到P区，空穴则通过导线流回到N区，形成电流从而产生直流电。
转化出的直流电经过电池组的串并联以提高电压和电流的值，然后进入光伏逆变器进行下一步的转换。
2.2 直流电转化为交流电直流电转化为交流电的过程需要通过光伏逆变器完成。
光伏逆变器首先会经过一个整流单元，将直流电转化为中间直流电，然后通过中频谐振变压器将中间直流电转换为交流电。
最后，交流电通过输出滤波电路形成纯净的交流电供电给相应的负载。
光伏逆变器具有功率适应性，可以根据负载的功率需求自动调节输出电流和电压。
3. 太阳能光伏发电系统的控制器太阳能光伏发电控制系统中的控制器是为了实现对整个系统的监测、控制和保护而设计的。
控制器主要包括电池的充放电控制、光伏逆变器的运行控制和负载的调节控制。
电池的充放电控制保证电池组的工作在最佳状态，避免过充和过放的情况发生。
光伏逆变器的运行控制保证其安全稳定地运行，实现直流电向交流电的转换。
负载的调节控制则根据负载的需求合理分配系统所产生的电能，保证稳定供电。
光伏发电基础知识
DC
照明负载
太 阳 能 电 池 板 控 制 器
DC DC-AC 逆 变 器 AC 蓄电池 AC
其它负载
照明负载
其它负载
(1) 太阳能电池板
单一的光伏元件的发电量很有限，使用中的太阳能电池板是由很多个光伏元件并联组成。它们排 列成陈列形式，并用钢化玻璃进行封装，可承受冰雹和强风的袭击。太阳能电池板的使用温度一般为 -40～+60℃，使用寿命为20～25年。 现在对太阳能电池的研究主要集中在提高光电转换效率和降低成本上。提高太阳能电池组件的 转换率、降低单位功率造价是太阳能光伏发电产业化的重点和难点。 （2）蓄电池 蓄电池将太阳能电池板产生的电能储存起来， 当光照不足或晚上，或者负载需求大于太阳能电池 板所发的电量时，将存储的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。 （3）控制器 控制器对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳能电池板和蓄 电池对负载的电能输出，包含蓄电池过充、过放、负载过流和防反充等保护电路。它是整个系统的核 心控制部分，保证系统能正常、可靠地工作，延长系统部件的使用寿命。控制器还要保证太阳能发电 系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。 随着光伏产业的发展，控制器的功能越来越 强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势。 （4）逆变器 太阳能电池组件的直接输出一般都是直流DC12V、DC24V、DC36V、DC48V。为能向AC220V的交流 电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变 器。逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变，主要功能是将蓄电池的直流电逆 变成交流电。一般是通过全桥电路，采用处理器经过调制、滤波、升压后，得到与用电负载频率相
太阳能光伏发电系统及应用ppt课件
蓄电池充电终了特征：
（1）电解液中有大量 气泡冒出，呈沸腾状 态
（2）电解液密度和端 电压上升到规定值， 且2～3小时保持不变
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
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其他新型储电装置
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 组合连接损失的大小取决于电池组件性能 参数的离散性，因此除了在电池组件的生 产工艺过程中，尽量提高电池组件性能参 数的一致性外，还可以对电池组件进行测 试、筛选、组合，即把特性相近的电池组 件组合在一起。
（3）超导储能
超导储能系统结构示意图
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
6 电池常用术语
（1） 蓄电池的容量
处于完全充电状态的蓄电池在一定放电条件 下，放电到规定的终止电压时所能给出的电量 称为电池容量，以符号C表示。常用单位为安培 小时，简称安时（A.h）。
• 例如，串联组合的各组件工作电流要尽量 相近，每串与每串的总工作电压也要考虑 搭配得尽量相近，最大幅度地减少组合连 接损失。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 方阵组合连接要遵循下列几条原则： ①串联时需要工作电流相同的组件，并
太阳能光伏发电系统设计方案(PPT112页)
施工图设计包括：
设备接线图。 设备位置图 系统走线图 线缆选型 设备细化选型 防雷设计 配电设计 基础设计 支架强度计算 系统效率计算
2.优化设计原则
1）通过多方案比较，确定较为合理的技术方案。 2）分析选址资源情况。 3）合理布局太阳电池方阵。 4）大尺寸组件安装、快速便捷。 5）设备与设备之间的连线尽量采用短连线，要做
（2）听（沟通，问） 对地面并网工程，通过和 项目客户、相关人员、当地群众的咨询，了解掌握 当地的情况。对老客户，可直接切入重点；对新客 户，积极发展；官方客户，政策方针很重要；对政 府工程，更关注工程带来的形象效应；对于非政府 工程，则更关注工程的投资及经济性；对于BIPV工 程，需要对建筑的结构受力充分的了解。
到近处汇流。 6）选择合适的变压器是提高效率的重要环节。 7）系统要集中监控，预防事故的发生。
二、现场考察内容
1.对拟定安装点环境勘察
环境包括地理环境和人文环境：首先了解地理 环境对当地的气候环境做适当的了解，包括经 纬度、降雨量、湿度、气温，最大风力等。而 后了解人文环境、用户的需求，了解用户每年 每月大致用电量和用户对项目的要求，并记录。
2．并网发电系统的防雷设计
主要有以下几个方面： 1）地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太
阳电池方阵基础建设的同时，选择光伏发电站附近土层较厚、 潮湿的地点，挖2m深地线坑，采用40扁钢，添加降阻剂并 引出地线，引出线采用 35mm2 铜芯电缆，接地电阻应小于 1Ω。 2）在配电室附近建一避雷针，高15m，地线与配电室地线 相连。 3）太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为 DC220V，采用 PVC管地埋，加防雷器保护。电池板方阵的支架应保证良好 的接地，也与配电室地线相连。 4）并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护（并网逆变 器内有交流输出防雷器）。
户用太阳能光伏发电系统设计方案
户用太阳能光伏发电系统设计方案设计前提条件：1、当地的纬度和日均峰值辐照时间（h小时），最长无日照天数（5‐7天）。
2、计划使用的太阳能电池板的单板功率、工作电压、工作电流。
3、直流系统工作电压（即蓄电池组电压）、蓄电池完全放电后的恢复天数（5‐15天）4、负载总功率及每日工作时间（或总负载日耗电量）5、推算出蓄电池组的额定容量，和蓄电池组每日恢复电量。
6、推算出太阳能电池组的总功率和串并联数。
7、为系统选择合适的控制器和逆变器。
如何推算蓄电池组的额定容量和太阳能电池组容量：蓄电池组额定容量=负载日耗电量（kwh）*最长无日照天数*蓄电池放电效率修正系数（1.05）/逆变器的转换效率(0.8)*最大放电深度(0.8)*蓄电池维修保养（0.95）交流负载=1.72*负载日耗电量（kwh）*最长无日照天数直流负载=1.38*负载日耗电量（kwh）*最长无日照天数太阳能电池组总充电电流=负载日耗电量（Ah）*1.02（20年内太阳能板各种损耗）/日均峰值辐照时间*逆变器转换效率（0.8）*蓄电池充电效率（0.9）交流负载=1.42*负载日耗电量（Ah）/日均峰值辐照时间直流负载=1.13*负载日耗电量（Ah）/日均峰值辐照时间蓄电池组每日恢复电量(Ah)=蓄电池组额定容量*最大放电深度（80%）/最长恢复天数（15天）=5%*蓄电池组额定容量其它相关辅助公式：负载日耗电量（Ah）=负载日耗电量（kwh）/直流系统工作电压（蓄电池组电压）太阳能电池板总功率=串联电池板数*并联电池板数*单板功率串联电池板数=系统工作电压（蓄电池组电压）/单块电池板工作电压并联电池板数=太阳能电池组总充电电流/单块电池板工作电流太阳能电池板每日发电量=太阳能电池板总功率*当地日均峰值辐照时间（h）*综合修正系数（晶体硅板=0.73，非晶硅板=1.044）保障结果合理的修正公式：太阳能电池板每日发电量>=负载日耗电量+蓄电池组每日恢复电量参考：如果负载为直流系统，则以上公式中逆变器转换效率值为1，以此修正公式，一些修正系数也需更改。
太阳能光伏发电系统毕业设计
添加标题
太阳能电池板逆变器 调试问题：确保逆变 器参数设置正确，无 错误。
添加标题
太阳能电池板系统监 控问题：确保系统监 控正常，无错误。
THANKS
汇报人：
系统设计：确定监控与控制系统的架构、 模块和接口
系统集成：将硬件设备和软件系统集成 为一个完整的监控与控制系统
硬件选型：选择合适的传感器、控制器 和执行器等硬件设备
测试与调试：对监控与控制系统进行测 试和调试，确保其稳定性和可靠性
Part Seven
系统安装与调试
安装前的准备工作
检查太阳能光伏发电系统的所 有部件是否齐全
超级电容器储能系统的原理：通过 超级电容器将电能转化为电场能储 存，需要时再将电场能转化为电能 输出
储能系统的性能参数和选型依据
储能系统的性能参数包括：容量、功率、效率、寿命、安全性等 选型依据包括：系统需求、环境条件、成本预算、维护要求等 储能系统的类型包括：电池储能、飞轮储能、超级电容器储能等 储能系统的选型需要考虑：储能系统的性能参数、选型依据、类型等因素
Part Six
监控与控制系统设 计
监控系统的组成和功能
监控系统组成：包括数据采集、数据处 理、数据传输、数据存储、数据展示等 部分
数据采集功能：实时监测光伏发电系统 的运行状态，如电压、电流、功率等参 数
数据处理功能：对采集到的数据进行处 理和分析，如计算发电量、效率等指标
数据传输功能：将处理后的数据传输到 数据中心或控制中心，以便进行远程监 控和管理
出滤波器等部分组成
逆变器的类型：单相逆变器、 三相逆变器、多相逆变器等
逆变器的控制方式：PWM 控制、SPWM控制、 SVPWM控制等
逆变器的性能指标：效率、 功率因数、谐波含量等
太阳能光伏发电系统控制方案浅析
装 型逆 变 器 ， 太 阳能 电池 方 阵 的直 流 电能转 换 成 将
第 ４期
王案 浅析 太
在太 阳能应 用 中 ， 常总是 将采 光面 倾斜放 置 ， 通
所 以选 择 最 佳 的 倾 角 是 太 阳能 工 程 设 计 的关 键 之
一
。
对 于太 阳能并 网光 伏 发 电系 统 ， 只要 求在 全 年
中得 到最大 的太 阳辐 射量 。该 工程 以倾斜 面上 接收
１ 太 阳能光伏发 电系统简介
太 阳能 光伏 发 电系统 分 为并 网型 和非 并 网型 。
并 网型太 阳能光伏 电站 是利 用光 伏组件 将 太 阳能 转
到最大太阳辐射量时的倾角作为最佳倾角， 经计算 ， 确 定最 佳倾 角为 ３ 。 ４。
２ ３ 电池组 件布 置方 案 ． 该 工程 共分成 Ｓ ，２，３ Ｓ １ Ｓ Ｓ ，４４个 区域 ， ７ ５块 ５７ 电池组件 成行 列形 式 布置在 ４个 区域 中 。电池组 件 布 置 明细见 表 １ 。 ２ ４ 逆 变器 的选择 ．
家 正在 大规模研 究 、 发 和 生 产各 种 太 阳能 发 电设 开 备 和太 阳能 电池应用 产 品 。我 国在 光伏研 究 和产业
公 司生产 的单 晶硅 太 阳能 电池 组 件 Ｌ ２０ 电池 组 Ｎ １，
件参数为 ： 电池片 ， 晶体硅太 阳能电池片 （５ ｍ １６ ｍ ｚ
１６ ｍ） 电池片 排列 ，４ ６× ） ； ５ｍ ； ５ （ ９ 片 组件 尺 寸 ， ４４ １ ９
输送 ， 形成 并 网发 电 。
２ １ 太 阳 电池 组件选 型 ．
详细解读：太阳能光伏储能系统发电原理
详细解读：太阳能光伏储能系统发电原理一、光伏储能系统介绍太阳能光伏储能系统，是由光伏设备和储能设备组成的发电系统，将光伏发电产生的电能储存起来，以便在需要的时候供应电力。
二、光伏储能系统原理光伏储能系统主要包括光伏发电和储能两个过程：1.光伏发电光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，光伏板（由多个光敏二极管组成）首先接收太阳光照射，可以将太阳光的能量转化为电能。
然后光子和光伏电池板上的材料相互作用，使得电子获得足够的能量跃迁至导带。
光伏电站经过光电效应产生的正负两种载流子，被分离到不同的区域，然后形成电流，这个电流可以通过外部电路进行导电。
逆变器将直流电转换为交流电，并输出给用户使用或者馈回电网，从而实现光伏发电。
2.光伏储能（1）充电过程：太阳光照射到光伏电池板上，激发光伏电池中的电子，产生直流电能，通过逆变器转换为交流电输送到储能设备中，如电池组。
电池组会将电能储存起来，以备后续使用。
（2）放电过程：当能量需求高于光伏发电系统当前产生的能量时，储能系统会被激活。
如果储能系统中储存有电能，逆变器会将储存的电能从直流电转换为交流电，以供应家庭或工业设备。
储能系统通过逆变器释放储存的电能，以满足电力需求，这可以是在夜间、阴天或能源需求高峰期。
三、光伏储能系统优势●可再生能源利用：利用太阳能光伏发电，无需消耗化石能源，减少对环境的污染。
●能源存储：通过储能系统，将多余的光伏发电产生的电能储存起来，以便在需求高峰期供应电力，提高能源利用效率。
●供电稳定性：储能系统可以提供电力储备，确保在光伏发电波动或停运时继续供应稳定的电力。
●能源调度灵活性：光伏储能系统可以灵活进行能源调度，根据电网需求和用户需求合理管理和利用储能系统的电能。
降低能源成本：通过光伏储能系统可以在高峰期供电，避免电力需求高峰时段的高电价，从而降低能源成本。
四、结语综上所述，太阳能光伏发电储能系统是一种高效、环保、可持续的能源利用方式，可以促进电力系统的稳定、可靠、高效和环保。