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20kW光伏发电系统及并网接入系统方案设计 目录 摘要III 1光伏发电系统的结构及工作原理1 1.1光伏发电系统的基本结构和工作原理1 1.1.1光伏发电系统的基本结构1 1.1.2 光伏发电系统的工作原理2 1.2 逆变电路的结构及工作原理3 1.2.1逆变器的电路原理3 1.2.2 逆变器的逆变技术3 1.3DC/DC变流电路的结构及工作原理4 2 电气元件、设备的安装接线及调试6 2.1 电气元件、设备的装配标准6 2.2 线缆选用、布线标准、接线的步骤7 2.2.1线缆选用7 2.2.2 布线标准8 2.2.3接线步骤9 2.3元件安装和接线调试情况9 2.3.1元件接线图9 2.3.2 接线调试情况10 3光伏发电系统总体方案设计11 3.1项目简介及设计要求11 3.2 光伏发电系统运行方式的选择11 3.3光伏发电系统太阳能电池组件的配置方案12 3.3.1太阳能电池方阵布置方式的确定12 3.4 防雷设计13 3.5数据采集系统设计14 I 3.6无功补偿设计14 4 光伏发电系统设备选型及接入系统方案设计15 4.1并网一次系统设计15 4.2 设计的方法和步骤16 4.2.1光伏组件16 4.2.2 蓄电池19 4.2.3逆变器22 4.2.4 光伏控制器22 5 总结及心得体会24 参考文献25 附录27 II 摘要 随着全球经济的快速发展,人类社会以及人口数量的迅猛发展,当今社会面临着极为 严重的环境污染和能源短缺问题,而由此世界各国也达成了有关方面的共识,即加大对能 源结构的调整力度并大力发展新能源,从而有效的缓解环境污染问题。其中,太阳能光伏 发电由于其自身有着可靠性高、清洁度高的特点,以其取之不尽用之不竭的优点成为各国 争相研究的对象。随着光伏发电的快速发展态势,人们考虑将光伏发电并入电网以便于电 能的利用同时缓解市网的负载压力通过合理的规划和控制还能够提供一定的辅助服务。 本文以光伏组件安装于某大楼屋顶，其规划装机容量20kW，并网的电压等级为 0.4kV，该大楼配电室位于一楼，配电室0.4kV 侧为单母分段接线，进行光伏发电系统 各组成部分设计及接入系统一次方案设计为例，以光伏并网发电系统为研究对象，介绍 了光伏发电背景及其现状和原理，论述了并网光伏电源的技术特点，分析了分布式光伏 系统的结构以及光伏组件、逆变器、最大功率点跟踪控制，然后分别对光伏组件的选型、 光伏阵列的运行方式、逆变器的选型、方阵接线方案、光伏并网系统接入电网、光伏电 池的散热及其光伏电站的无功补偿进行了研究设计,对光伏电站的经济社会效益进行了 分析。最后对全文进行总结以及在设计过程中的收获进行阐述。 关键词：光伏并网；并网光伏发电系统；并网逆变器 III 1光伏发电系统的结构及工作原理 1.1光伏发电系统的基本结构和工作原理 1.1.1光伏发电系统的基本结构 （1）光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统包括光伏阵列、蓄电池组、DC/DC 变换器、逆变器、直流负 载、交流负载几个组成部分。其结构图如图1-1所示。 光伏阵列