某20kW并网光伏发电系统设计
并网光伏发电站系统设计
并网光伏发电站系统设计一、系统设计（一）一般规定1、并网光伏发电系统中的设备与材料的选型和设计应符合国家相关规定，主要设备应通过国家批准的认证机构的产品认证。
2、并网光伏发电系统中材料强度设计值和其它物理、力学性能可按照国家相关规定的要求执行。
3、并网光伏发电系统中所选用的电气设备，在其外壳的显著位置应有防触电警示标识。
4、并网光伏发电系统中材料的防火性能应符合GB50016的规定。
支架结构件和连接件应采用不燃材料，保温材料和密封材料宜采用不燃烧或难燃材料，其防火封堵结构应采用防火密封材料。
各类电气设备的防火性能应符合国家相关规定。
5、并网光伏发电站向当地交流负载提供电能和向电网发送的电能质量应符合公用电网的电能质量要求。
6、装机容量超过1MWp的光伏系统，应配置小型气象设备。
（二）材料与设备1、光伏组件（1）光伏组件的安全性应符合GB/T20047.1的规定。
（2）晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件、聚光光伏组件的性能要求应符合行业规范的认证要求和相关规定。
（3）晶硅组件衰减率首年不高于2.5%，后续每年不高于0.6%，25年内不高于17%；双面电池组件的功率衰减在1年内不高于2.5%（正面），25年内不高于14.5%，30年不高于17%；薄膜组件衰减率首年不高于5%，后续每年不高于0.4%,25年内不高于15%。
（4）所有组件工作温度范围为-400C～+85℃，初始功率（出厂前）不应低于组件标称峰值功率。
（5）组件型号应具备相关国际国内产品认证。
2、汇流箱（1）汇流箱的额定电压和电流应满足并网光伏发电系统使用的要求。
（2）应具有下列基本保护功能如下：①每一输入回路具有短路保护功能；②输出回路设置具有隔离功能的断路器。
（3）汇流箱宜设置组串监测装置，其监测信号需传送到监控装置。
（4）户外安装的汇流箱防护等级应不低于IP54。
（5）外壳正面应有铭牌、安全警示标识等，箱内应附电路原理图和接线图、使用说明书及产品合格证等。
·20kW太阳能光伏并网发电系统设计及施工研究
· 20kW太阳能光伏并网发电系统设计及施工研究摘要：太阳能光伏并网发电技术，作为当下电力系统运行必不可缺的构成，有效缓解电力能源的危机，彰显出显著的技术优势。
光伏发电并借着环保、绿色等优势，在社会发电系统中得到广泛的应用。
基于未来发展对可再生能源的需求，太阳能光伏发电还需要科学设计，保证其系统能够科学的服务于社会发展。
本文基于20kW对光伏并网发电系统进行设计，结合当下社会发展需求，意在推动发电技术，起到促进作用，推动我国行业的新能源实现可持续发展。
关键词：20kW太阳能；光伏并网；发电系统；设计；施工引言：面对当下经济快速发展的背景下，社会对于电能的需求量持续性提升。
传统能源发电方式对生态环境造成影响，不符合国家提出的可持续发展理念。
随着清洁能源步入人们视野，逐渐成为电力系统的核心动力。
当下太阳能光伏发电技术趋向成熟，能够保证经济目标更快实现，也能推动城市经济发展。
同时，如何提升光伏并网发电技术水平是行业研究的重点，对其进行科学设计，并利用先进技术开展施工，为电力行业需求提供技术支撑。
一、光伏发电系统的整体概况光伏发电控制系统依据的是太阳能产生的能量，由于太阳能的可再生性，通过伏特反应将电池板中的能量转换为电力系统需要的电能。
经过一系列的转换、存储等环节，能够有效提供稳定的发电形式，保障系统运行。
光伏发电将电池板的太阳能转换为直流电能，直接完成这一过程的转换，成为全新的发电系统。
当前，光伏发电系统包含转换器、控制器等元件构成。
此外，通过并网的形式，能够更有效的将系统与光伏发电结合在一起，形成完整的电力转换系统，能够获取标准的交流电。
利用光伏发电系统进行并网连接，科学获取电量，结合电力调峰保障系统运行[1]。
从系统结构来看，并网光伏发电系统，是符合国家发展，提高电网运行稳定性的有效手段，有助于推动太阳能能源利用，对于电力系统而言，能够有效的推动其发展。
二、太阳能光伏并网发电系统的优势结合太阳能光伏并网发电系统当前的使用情况来看，其具备的优势可以总结为如下几点：太阳能属于清洁能源，在实际应用过程中，不会对生态环境产生过多的影响，能够很好的保护环境。
20KW并网光伏发电系统逆变器技术规范
20KW并网光伏发电系统逆变器技术规范1 总则1.1 本技术协议适用20KWp光伏发电系统，它包括光伏发电系统配置设计、安装、质量、包装及验收等方面的技术与服务要求。
1.2 本技术协议提出的是最低限度的要求，并未对一切细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。
卖方应保证提供符合本技术协议和有关最新工业标准的优质产品。
1.3 卖方应该提供满足本技术协议中要求的完整的设备和技术服务，必须为买方提供一个整体的方案。
1.4 本系统技术协议所使用的标准（按最新颁布标准执行）如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.5 本系统技术协议经买卖双方签字确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.6 本技术协议中提供的参数均按照海拔2000m高度要求提供。
2 逆变器技术要求2.1 使用条件：使用环境温度: -25℃～+60℃。
2.2 逆变器是光伏发电系统中的核心设备，必须采用高品质性能良好的成熟产品。
逆变器应该满足以下要求：(1) 逆变器的电能质量应满足电网要求，具有安全认证。
(2) 逆变器的安装应简便，无特殊性要求。
(3) 逆变器应技术先进且质量可靠，并具有多项成功应用经验。
(4) 逆变器的容量为20KW。
(5) 具有全自动运行功能，无需人工干预。
(6) 逆变器应具有如下保护：输入反接保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过载保护、输出短路保护、机器过热保护等。
(7) 具有输出正弦波电流，谐波含量低，电能质量高等特点。
(8) 具有防雷、防浪涌等保护装置及系统接地装置。
(9) 逆变器要求能够自动化运行，运行状态可视化程度高。
显示屏可清晰显示实时各项运行数据，实时故障数据。
(10)设备如果以英文显示，提供中英文对照的说明书；如果以中文显示，提供中文说明书。
2.3 逆变器选用技术先进且成熟的功率器件2.4 逆变器本身要求具有直流输入手动分断开关，交流电手动分断开关。
2.5 要求设备经过严格安全测试，电气绝缘保护、电能质量等技术指标满足使用国家相关标准的要求。
20kW光伏屋顶并网发电系统
20kW光伏屋顶并网发电系统
徐伟新;苏建徽;王斯成;汪海宁;邹昭平;黄焱
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2005(000)002
【摘要】北京自动化技术研究院与合肥工业大学能源所、北京计科技术有限公司共同承担了科技部“十五”科技攻关项目“光伏屋顶并网发电系统”中关键技术“双向并网逆变器”的研究。
项目于2002年6月启动，2003年2月开始工程施工，2003年4月15日整个系统试运行，2003年9月通过北京供电局并网质量检测，2004年元月2日通过科技部主持的项目验收。
【总页数】3页(P24-26)
【作者】徐伟新;苏建徽;王斯成;汪海宁;邹昭平;黄焱
【作者单位】北京自动化技术研究院;合肥工业大学能源所;北京计科技术有限公司;北京自动化技术研究院;合肥工业大学能源所;北京计科技术有限公司;北京自动化技术研究院;合肥工业大学能源所;北京计科技术有限公司;北京自动化技术研究院;合肥工业大学能源所;北京计科技术有限公司;北京自动化技术研究院;合肥工业大学能源所;北京计科技术有限公司;北京自动化技术研究院;合肥工业大学能源所;北京计科技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM615
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20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真
20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真引言光伏发电系统是一种通过光电效应将太阳能转换为电能的系统。
随着清洁能源的日益受到关注，光伏发电系统的应用越来越广泛。
本文将介绍一个20kW的并网型光伏发电系统的设计与仿真。
设计方案光伏阵列设计在设计光伏阵列时，需要考虑光伏电池的类型、工作温度和数量。
通常情况下，多晶硅太阳能电池是最常见和最经济的选择。
在确定数量时，需要根据地区的太阳辐射程度和发电容量来计算。
MPPT控制器设计最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking，简称MPPT）控制器是光伏发电系统中重要的一部分。
其主要功能是通过调整负载来使光伏阵列输出电压和电流达到最大值，从而提高发电效率。
MPPT控制器的设计需要考虑功率损失、响应速度和系统稳定性。
通常，可以使用模拟控制或数字控制来实现MPPT控制。
逆变器设计逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
在光伏发电系统中，逆变器将光伏阵列输出的直流电转换为适用于并网的交流电。
逆变器的设计需要考虑输出功率、输出电压波形质量和系统保护功能。
常见的逆变器拓扑包括PWM逆变器和H桥逆变器。
并网连接设计并网型光伏发电系统将发电输出连接到公共电网中，从而实现发电量的出口和购电量的进口。
并网连接设计需要考虑系统对电网的影响、反向电流的防护和系统保护。
通常，可以使用电网保护装置和功率限制器来确保并网连接的安全性和稳定性。
此外，还需满足当地的并网规范和要求。
仿真实验在设计完成后，可以使用适当的仿真工具对光伏发电系统进行仿真实验。
常见的仿真工具包括MATLAB/Simulink、PSIM等。
在仿真实验中，可以验证设计的可行性，同时优化设计参数以提高系统性能。
通过仿真实验，还可以分析光伏发电系统的工作特性和响应。
结论本文介绍了20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真。
通过合理的光伏阵列设计、MPPT控制器设计、逆变器设计和并网连接设计，可以实现高效、稳定和安全的光伏发电系统。
20MWp并网光伏发电站项目系统总体设计方案
20MWp并网光伏发电站项目系统总体设计方案1.1阵列单元光伏电池组件选择光伏发电系统通过将大量的同规格、同特性的太阳能电池组件，经过若干电池组件串联成一串以达到逆变器额定输入电压，再将这样的若干串电池板并联达到系统预定的额定功率。
这些设备数量众多，为了避免它们之间的相互遮挡，须按一定的间距进行布置，构成一个方阵，这个方阵称之为光伏发电方阵。
其中由同规格、同特性的若干太阳能电池组件串联构成的一个回路是一个基本阵列单元。
每个光伏发电方阵包括预定功率的电池组件、逆变器和低压配电室等组成。
若干个光伏发电方阵通过电气系统的连接共同组成一座光伏电站。
(1)太阳能电池分类太阳电池种类繁多，形式各样，按基体材料分类主要有以下几种：a)硅太阳电池:主要包括单晶硅(Single Crystaline-Si)电池、多晶硅(Polycrystaline-Si)电池、非晶硅(Amorphous-Si)积，所以适合于荒漠区大型并网光伏电站和聚焦型光伏电站，而国内的配套政策支持力度不足，大型高压并网光伏电站项目较少，因此国内跟踪装置生产商的研发投入较少，目前还未实现产业化生产，造成跟踪装置价格相对较贵，反过来又制约了跟踪装置在大型高压并网光伏电站上的使用。
根据已建工程调研数据，若采用斜单轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约18%,若采用双轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约25%O在此条件下，以固定安装式为基准，对IMWp光伏阵列采用三种运行方式比较如表5-3o4.3 IMWp由表中数据可见，固定式与自动跟踪式各有优缺点：固定式初始投资较低、且支架系统基本免维护；自动跟踪式初始投资较高、需要一定的维护，但发电量较倾角最优固定式相比有较大的提高，假如能很好的控制后期维护工作增加的成本，采用自动跟踪式运行的光伏电站单位电度发电成本将有所降低。
若自动跟踪式支架单价能进一步降低，同时又较好解决阵列同步性及减少维护工作量，则自动跟踪式系统相较固定安装式系统将更有竞争力。
分布式光伏发电20 kV并网系统设计
工程 师 ． 从 事 发 输 变 电 设计 工 作 。
关 键词 ： 分布式光伏发电； ２ ０ ｋ Ｖ并网系统 ； 一次系统； 二次系统
中 图分 类 号 ：ｒ ｒ Ｌ ＿ ２ ０ Ｉ ． ５ 文献标志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ８ ４ １ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ４ － ０ ０ ４ ２ － ０ ７
差》 Ｊ ， ２ ０ ｋ Ｖ及 以下三 相供 电电压 允许偏 差为标
称 电压 的 － ｉ ． － ７ ％ 。 同一 变 电站母 线 下 并 网对 电压 偏差 的计 算结果 如 表 ３所 示 ， 其 中影 响最 大 的是 １ １ ０ ｋ Ｖ尖 山 变电站 ２ ０ ｋ Ｖ ｌ ｌ Ｉ 段母 线 ， 光 伏 引起 的
一
变 电站母 线下 的 光伏 并 网点 对 电压 产 生偏 差 。
线 电压 的波动 。根 据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ２ ３ ２ ６ －２ ０ ０ ８ （ （ 电能质
量 电 压波动 和 闪变》 和Ｇ Ｂ ５ ０ ８ ６ ５ －２ ０ １ ３ 《 光 伏 发
根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ２ ３ ２ ５ －２ ０ ０ ８ 《 电能 质 量 供 电 电 压偏
太 阳能光 伏 发 电场 的 实 际 输 出 功 率 随 光 照
・
４ ２・
・
建筑 能 ・
强 度的变 化而 变化 ， 云 层 等 因数 对 光照 强 度 的影 响 可能 引起输 出功 率 的变 化 ， 从 而 引起 系 统侧 母
整个地 区 光伏 的功 率输 出形 成最 大 的变 化量 ， 同
电压 偏差 为 ３ ． １ ２ ％。
表３ 同一 变 电站 母 线 下 并 网 对 电 压 偏 差 的计 算 结果
20KW光伏并网技术方案(山财大)
数值 0.02 25 2.39 50.00% 0.00% 1.00 0.42 0.927
8
20KWp 光伏并网发电系统技术方案
9
年均售电收入（万元）
10
25 年发电销售收入总额（万元）
11
项目投资总额(万元)
12
自有资金(万元)
13
投资回收期（年）
14
回报率（无融资）
15
投资财务净现值（万元）(无融资）
采用 4 台 5KWp 并网型光伏逆变器接入 AC230V/50Hz 单相交流低压电网进行并网发电。 针对此次 20KWp 的光伏并网发电系统工程，我公司建议采用集中并网方案。 光伏并网发电系统的主要组成包括： （1） 太阳能电池组件及其支架； （2） 直流防雷配电柜； （3） 光伏并网逆变器（带工频隔离变）； （4） 交流防雷配电柜； （5） 系统通讯及监控装置； （6） 系统发电计量装置； （7） 系统防雷接地装置； （8） 整个系统的电缆连接线。 本工程的光伏并网发电设备主要由太阳电池组件、直流防雷配电柜、光伏并网逆变器、交流防 雷配电柜（含发电计量表）、通讯软件和监控装置等组成。 太阳电池子阵列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 AC220/50HZ 单相交流低压电网。另外系统配有通讯软件和监控装置，实时检测系统的运行状态和 工作参数，并存储相关的历史数据。
2.4 并网接入方案（由国家电网设计出具） 2.5 监控装置(可选)
GPRS 光伏数据采集器 光伏数据采集器通过 RS485/422 协议采集电站运行数据，包括逆变器、电表、气象站、汇流箱、 直流柜、跟踪轴等。这些数据通过内置的 GPRS 网络通讯模块传输到因特网上，然后通过登录绿色电 力网就可以方便的浏览数据和运行状况。
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某20kW并网光伏发电系统设计
某20kW并网光伏发电系统设计
摘要：
本论文从系统设计、电路结构及控制器等几方面介绍了某
20kW并网光伏发电系统设计。
在系统设计方面，该系统采用单板逆变器以及并联式电池组。
在电路结构方面，系统采用了金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)作为开关元件，并通过开环控制模式来控制发电系统的输出功率。
在控制器方面，该系统采用了基于FPGA（Field Programmable Gate Array）控制器的PWM控制。
关键词：光伏发电系统；并网；逆变器；MOSFET；控制器；FPGA；PWM
本论文介绍的是某20kW并网光伏发电系统的设计。
该系统可将太阳能光能转换成电能以及其它形式的能量输出到电网中，并能够自身进行电路保护。
1. 系统设计
该20kW并网光伏发电系统的设计采用了单板逆变器和并联式电池组。
并联式电池组的设计是为了保证系统能够持续并稳定地输出电能。
单板逆变器采用了铝轻质化材料，能够有效地降低系统的重量，并保证系统的稳定性。
2. 电路结构
系统电路采用MOSFET作为开关元件，由于该元件具有低导
通电阻、大尺寸等优点，因此能够减少其开关过程中的损耗，提高系统的效率。
电路采用开环控制模式，通过在MOSFET
上进行周期性的开关操作来实现对发电系统的输出功率的控制。
此外，系统在输出侧采用了滤波电容，有效地抑制了输出电压的波动和干扰。
3. 控制器
该系统采用了基于FPGA控制器的PWM控制。
控制器通过对
发电系统的开关元件进行周期性开关操作以实现对其输出功率的控制。
在PWM控制的过程中，控制器采用了数字信号处理
技术，能够高精度地控制系统的输出功率以及输出电压的波动。
总之，该论文介绍了一种20kW的并网光伏发电系统的设计。
通过使用单板逆变器以及并联式电池组、MOSFET开关元件，以及FPGA控制器的PWM控制技术，该系统能够实现太阳能
光能的高效转换，稳定地输出电能，并在输出侧采用滤波电容进行功率波动抑制。
4. 光伏发电系统的并网原理
光伏发电系统是一种将太阳能光能转化为电能输出到电网中的发电设备，与传统的电力设备不同，光伏发电系统的电能输出方式是以直流形式进行的，而电网中的供电形式是交流形式。
为了将两种不同形式的电能有效地并网，需要采用逆变器进行电能的转换。
逆变器将光伏发电系统中产生的直流电能转换为
交流电能，并将其输出到电网中。
该过程中，逆变器不能直接接入电网，需要通过电压降低、电压变换及控制等环节进行处理。
5. 光伏发电系统的参数设计
在光伏发电系统中，设计参数的合理选择对发电效率有着重要的影响。
在本论文中，为了满足20kW的发电需求，电池组的电压输出为600V DC，总电池组数为10个，每个电池组由36
片120W的薄膜太阳能电池板组成。
因此，每个电池组的最大输出功率为4.32kW，10个电池组的总输出功率为43.2kW。
另外，在系统控制器方面，采用了基于FPGA控制器的PWM
控制，通过对开关元件进行周期性开关控制，实现对系统输出功率的控制。
该控制器具有高效控制、高精度控制等优点，能够保证光伏发电系统的稳定输出。
6. 光伏发电系统的优点
光伏发电系统是一种充分利用太阳光能资源的发电设备，具有以下优点：
首先，它是一种清洁无污染的能源，不会产生任何有害物质，不会污染环境。
与传统的化石能源相比，其环境保护性强、生产过程中的污染减少。
其次，光伏发电设备的制造技术逐步成熟，生产成本逐渐降低，取得了较高的能源产出效率，充分利用天然资源，节约能源。
最后，光伏发电设备可以避免电网承受过大的负载，降低发电厂的负担，特别是在夏季的高峰期和民众大规模使用电力时，光伏发电可以充分发挥其应有的作用。
7. 结论
本论文介绍了一种20kW的并网光伏发电系统的设计，采用了单板逆变器、并联电池组、MOSFET开关元件、基于FPGA
控制器的PWM控制器等技术，系统能够实现太阳能光能的高
效转换，稳定地输出电能，可适用于家庭、学校、工业等领域，是现阶段应用广泛的一种光伏发电设备。
未来，光伏发电系统将会在国内外得到更为广泛应用，并为环保和能源保障做出更大的贡献。
光伏发电系统的应用范围非常广泛，从我们的日常生活到工业、农业等领域都可以应用。
目前，随着全球对于环境问题的日益关注和科技的进步，光伏发电系统的应用越来越普遍，成为了可持续发展的重要手段。
首先，在日常生活中，光伏发电系统可以用于家庭和公共建筑的电力供应，如储水箱的加热、空调、照明、电视等家电。
此外，光伏发电系统还可以用于为充电桩供电，推广使用电动汽车，能够有效降低碳排放。
其次，在农业领域，光伏发电系统可以用于灌溉、畜牧、温室等场景。
光伏发电系统的特点是不需要耗费额外的燃料和能源，可以充分利用太阳光资源，为农村地区提供低成本、高效的电力供应。
最后，在工业领域，光伏发电系统可以应用于各种生产流程，如制药、半导体、纺织、冶金等领域。
采用光伏发电系统可有效减少生产过程中的能源消耗，提高能源利用率，降低生产成本。
总之，光伏发电系统已经成为了可持续发展的重要手段，可以有效地减少对化石能源的依赖，减少环境污染，降低温室气体排放，提高能源利用率。
在未来，光伏发电系统的应用将会更加广泛，并为我们的生活、经济和环境带来更多的发展和机遇。
随着全球对环境问题的日益关注和科技的进步，光伏发电系统成为了可持续发展的重要手段。
光伏发电系统利用太阳能转换为电能，应用范围非常广泛，如家庭和公共建筑的电力供应，农业领域的灌溉、畜牧、温室等场景，以及工业领域的制药、半导体、纺织、冶金等领域。
通过利用太阳能资源，光伏发电系统可以有效减少对化石能源的依赖，降低环境污染，降低温室气体排放，提高能源利用率，是未来可持续发展的重要方向之一，具有广阔的发展前景。