毕业论文———-XX地区光伏发电系统设计

本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：XX地区光伏发电系统设计学院：电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电自XXX学号：57944697465学生姓名：XXXX指导教师：XXXX20XX年X月XX日XX大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名：日期：本科毕业论文（设计）第I页目录摘要..............................................................IV英文摘要.........................................................IV第一章前言........................................................11.1本设计的目的和意义.........................................11.2太阳能光伏发电的优缺点.....................................11.3国内外太阳能光伏发电研究现状...............................2第二章光伏发电系统简介............................................32.1系统组成与原理..............................................32.2光伏发电系统的分类..........................................42.2.1离网光伏发电系统.......................................42.2.2并网光伏发电系统.......................................4第三章CQ地区气象和地理的相关参数..................................5第四章设计方案及各电气设备的设计..................................64.1相关参数总述................................................64.2太阳能电池组件设计..........................................64.2.1太阳能电池组件的工作原理及分类.........................64.2.2太阳能电池组件的相关计算...............................74.2.3太阳能电池组件方位角和倾斜角的设计.....................84.2.4太阳能电池组件安装方式以及位置场所设计.................94.2.5光伏方阵前后间距与遮挡物之间的间距设计.................94.3蓄电池选型.................................................104.3.1铅酸蓄电池简介........................................104.3.2蓄电池的相关计算及设计................................114.4逆变器的设计...............................................114.4直流汇流箱的设计...........................................134.5控制器的设计...............................................13贵州大学本科毕业论文（设计）第II页4.6交流配电柜设计.............................................144.7防雷接地系统设计...........................................154.7.1雷击的简介............................................154.7.2无外部防雷接地装置设计................................164.7.3有外部防雷接地装置设计................................164.7.4防雷接地设计总结......................................16第五章总结.......................................................18参考文献..........................................................19致谢..............................................................20附录..............................................................21贵州大学本科毕业论文（设计）第III页CQ地区光伏发电系统设计摘要人类进入21世纪以后，随着世界人口的持续增长和经济的不断发展，人类正面临着化石燃料短缺和生态环境污染的严重局面。因此逐步转变能源的消费结构，大力发展可再生能源，走可持续发展的道路已经到了刻不容缓的地步。太阳能发电作为一种全新的电能生产方式，具有清洁无污染、来源永不衰竭且维护措施简单等特点，既是一次能源，又是可再生能源，因而受到越来越广泛的关注。各国政府也相继出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏产业发展的政策法规，使得太阳能光伏产业迅猛发展，光伏发电技术和应用水平不断提高，应用范围也逐步扩大。本文首先研究分析了当下太阳能光伏产业的发展状况，再根据CQ市某小区的具体负载参数，选用合适的太阳能电池组件、蓄电池组、光伏离网控制器、光伏逆变器、直流汇流箱以及交流配电柜等相关电气设备，利用太阳能光伏发电的原理设计出一个完整可靠的小功率光伏发电供电系统，来解决特定区域内给定负载的持续可靠供电问题，并重点设计研究了此类型太阳能光伏发电系统防雷接地的相关问题。关键词：太阳能光伏发电系统，铅酸蓄电池，光伏离网逆变器，防雷与接地系统贵州大学本科毕业论文（设计）第IV页CQareaphotovoltaicsystemdesignAbstractWiththeworld'sever-increasingpopulationandthedevelopmentofeconomic,Humanbeingsarefacingtheserioussituationofascarcityoffossilfuelsandthepollutionoftheenvironmentintothe21stCentury.Therefore,itisofgreaturgencytograduallytransformtheconsumptionstructureofenergy,vigorouslydeveloptherenewableenergysource,andpersistinginthecourseofsustainabledevelopment.Asanewwayofpowerenergyproduction,solarpowerisclean,non–pollution,inexhaustibleandsimplewithmaintenancemeasures.Itisbothaprimaryenergysourceandakindofrenewablepowerresources.Soitgetsmoreandmoreattention.Governmentshavealsointroducedaseriesofpoliciesandregulationstoencourageandsupportthedevelopmentofsolarphotovoltaicindustry,whichmadeacontributiontotherapiddevelopmentofsolarphotovoltaicindustry,anincreaseofthetechnologyandapplicationofphotovoltaicpowergenerationtechnology,andawiderscopeofapplication.Atfirst,thispaperstudiedandanalyzedthecurrentdevelopmentstatusofsolarphotovoltaicindustry,andofaspecificloadparametersaccordingtothecityofCQ,chooseappropriatephotovoltaicsolarmodules,batteries,off-gridphotovoltaiccontroller,inverter,dcjunctionboxandacdistributioncabinetsandotherrelatedelectricalequipment,theuseofsolarenergyphotovoltaicpowergenerationprincipleofdesignofacompleteandreliablelowpowerphotovoltaicpowersupplysystem,tosolvethespecificproblemofgivenloadcontinuousandreliablepowersupply,andthistypeofsolarphotovoltaicpowergenerationsystemdesignresearchismainlyfocusedonthegroundingoftherelatedproblems.Keywords:Solarphotovoltaicpowergenerationsystems,Lead-acidbattery,Photovoltaic(pv)off-gridinverter,Lightningprotectionandgroundingsystem贵州大学本科毕业论文（设计）第1页第一章前言1.1本设计的目的和意义目前，化石燃料正面临逐渐枯竭的危机局面，而太阳能是取之不尽的可再生能源。保护生态环境逐渐受到人们的重视，太阳能发电对环境没有污染。另外常规电网具有一定的局限性，太阳能资源可免费使用且无须运输。太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳能方阵，避免浪费。因此，太阳能光伏发电具有广阔的应用前景。本设计的目的是为了利用光伏发电的原理，设计一个完整可靠的离网发电供电系统，完成在CQ地区特定区域内给定负载的持续供电。1.2太阳能光伏发电的优缺点当前可再生能源每一种都有自己的优势与独到之处。（1）太阳能资源取之不竭，没有随着化石能源枯竭的危险。只计算地球表面的太阳辐射的能量,足够的当前全球能源需求的一万倍[1]。由此可看出太阳能辐射地球表面的总量之大。（2）发电系统中不似诸如水电火电风电等发电形式具有机械转动，所以光伏发电的部件一般不易损坏[2]。没有机械转动部件，也没有噪声，稳定性比较好。（3）光伏发电没有使用化石燃料,维护简单,维护成本很低。（4）太阳能发电系统运行比较灵活多样,建设周期相对较短[3]。除了蓄电池以外,其他部件完全干净,无任何污染的产生。（5）太阳辐射能随处都可获取，减少了远距离输送这个传统环节。同时，太阳能由于自身的局限性，主要有以下三个不足之处。（1）分散性：虽然能量到达地球表面的结合是巨大的,但是因为大部分