中原地区光伏系统的小型实用化的研究与实践

摘要

人类对传统能源的过度开采和利用,导致了愈来愈多的环境问题,日益威胁着人类的生存。人们逐渐意识到对新型能源开发的重要性与紧迫性,太阳能光伏发电因其清洁、无污染、不受地域限制、安全可靠、用之不竭等优点而愈来愈被人们所青睐。
　　本文围绕对小型化实用化太阳能光伏系统的设计与研究,结合国家太阳能光伏产品质量监督检验屋顶5kW并网光伏系统的推广与建设,对系统的光伏组件、并网逆变器、系统的安装设计和系统监控运行情况等四部分进行了较全面的理论分析和方案研究,对部分部件的性能进行了验证,具体研究了如下内容:
　　(1)从光伏电池的基本工作原理和光伏组件输出特性入手,分析了光照强度、环境温度变化对光伏组件输出特性的影响,进而对常用的最大功率点跟踪三种控制方式的优缺点进行分析,根据系统设计要求,完成了组件的选型和光伏阵列串并联方式确定并对该系统的实用化进行了分析和实践。
　　(2)分析了并网逆变器的选择,对并网逆变器孤岛效应、工作电压保护、工作频率保护功能的原理进行了研究,并依据现有并网逆变器国家标准,对所选逆变器的孤岛效应、工作电压保护、工作频率保护功能进行了试验验证;对屋顶并网系统的阵列安装角度、组件支架和组件、支架、并网逆变器和并网控制柜所组成的系统防雷保护进行了研究和分析。
　　(3)使用系统监控软件,列出了系统某天的发电数据和总发电量,显示了太阳能光伏并网系统的经济效益和环保效益。

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第1章 绪 论

1.1 光伏发电应用背景

1.2 国内外研究现状

1.3光伏发电系统概述

1.4 光伏发电与其他发电方式比较

1.5本课题背景、研究目标和内容

第2章 光伏组件特性及安装方法

2.1 光伏组件基本原理、输出特性

2.2 光照强度、温度对光伏组件的影响

2.3 最大功率点的跟踪方法

2.4 光伏组件安装角度的确定原则

2.5 光伏组件的选用原则和串并联方式

2.6 本章小结

第3章 光伏并网系统的设计及验证

3.1 并网发电方式的选择

3.2 接入电网方案选择

3.3 并网逆变器的选择

3.4孤岛效应的研究与验证

3.5 电网电压波动研究及验证

3.6 本章小结

第4章 中原地区光伏系统的安装

4.1 中原地区太阳能发电系统区域规划

4.2 中原地区光伏阵列安装角的确定

4.3 光伏阵列支架

4.4 系统的防雷保护

4.5 本章小结

第5章 系统的运行与实用化分析

5.1 系统监控装置和软件

5.2 系统运行效果

5.3 光伏系统实用化分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 后续工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况

致谢