光伏发电系统课程设计报告

光伏发电系统设计与施工课程设计

目录

1.系统设计依据 ............................................................................................................................... 2 2.负载耗电量 .................................................................................................................................... 2 3.系统初始化设计........................................................................................................................... 3 3.1当地气象数据资料 .............................................................................................................. 3 3.2方阵倾斜角设计 ................................................................................................................... 3 4.系统的主要配置说明 ................................................................................................................. 4 4.1太阳能电视组件 ................................................................................................................... 4 4.2并网逆变器 ............................................................................................................................ 4 4.3方阵支架场地设计 .............................................................................................................. 5 4.3.1屋顶基础 ........................................................................................................................ 5 4.3.2支架的设计 .................................................................................................................... 5 4.4.配电室设计 ........................................................................................................................... 6 4.5.并网发电系统的防雷 ........................................................................................................ 6 4.6并网发电系统配置表 ......................................................................................................... 7 5. 系统建设及施工 ........................................................................................................................ 8 5.1 光伏系统建设流程 ............................................................................................................. 9 5.2 光伏系统组件安装和检验 ............................................................................................... 9 5.3 光伏屋面安装顺序 ........................................................................................................... 10 5.4线缆的敷设与连接 ............................................................................................................ 11 5.5系统防雷接地安装 ............................................................................................................ 11 5.6逆变器的安装 ...................................................................................................................... 12 6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 ................................................................................ 12 6.1光伏发电系统的检查 ....................................................................................................... 12 6.2光伏发电系统的测试 ....................................................................................................... 13 6.3系统的维护与检修 ............................................................................................................ 13

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1.系统设计依据

该系统的设计依据有（国标）：

GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求

GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定

GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验C：设备用恒定湿 GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998） GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-2007 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范 JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准 2.负载耗电量 设备名称 电视机 电磁炉 照明灯 电水壶 洗衣机 冰箱 电饭煲 饮水机 电风扇 合计 功率（w） 85w＋150w 1600 40w×10只 1800 400 350w/24h 650 300 60w×3 日运行时间（h） 日耗电量（wh） 4＋2 640 2 3200 4 1600 0.5 900 1.5 600 24 350 1.5 975 5 600 5 900 9765

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3.系统初始化设计

3.1当地气象数据资料

***市位于**江上游，***南部。东邻福建省三明市和龙岩市，南毗广东省梅州市、韶关市，西接湖南省郴州市，北连本省吉安市和抚州市。地处北纬24°29′~27°09′，东经113°54′~116°38′之间。呈典型的亚热带季风性湿润气候。四季分明，光热充足，生长季长，冷暖变化显著，降水丰沛但分配不均等特点。

3.2方阵倾斜角设计：25℃ 根据当地纬度粗略确定太阳能电池的倾斜角： 纬度 0°～25°时，倾斜角＝纬度； 纬度 26°～40°时，倾斜角＝纬度+ 5°～10°； 纬度 41°～55°时，倾斜角＝纬度+ 10°～15° 纬度 55°以上时，倾斜角＝纬度+ 15°～20°。 二月份 一月 月 平面峰值日照时数 2.39 2.32 2.45 3.34 3.94 4.39 5.34 4.70 3.94 3.51 3.27 3.02 3.55 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 年平均 25℃倾斜面2.68 2.70 2.82 3.42 3.72 4.13 5.03 4.43 4.02 3.87 3.55 3.42 3.65 3

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日照时数 4.系统的主要配置说明

4.1太阳能电视组件

选用型号为120（34）P1447x663，主要参数为：输出峰值功率120W、峰值电压17V、峰值电流7.05、开路电压22V、短路电流7.5A。

经计算太阳能电池由18块串联成1

路，并联5路，需要120Wp规格组件90块方阵总功率为：120x18x5=10800W。 太阳能组件的技术参数：

（1）工作电压306V，开路电压396V； （2）工作电流35A，短路电流37.5A； （3）转换效率大于14%； （4）工作温度-40℃～90℃。 太阳能电池方阵的主要特点： （1）采用高效率晶体硅太阳电池片，转换效率高：≥14%； （2）使用寿命长：≥25年，衰减小； （3）采用无螺钉紧固铝合金边框，便于安装，抗机械强度高； （4）采用高透光率钢化玻璃封装，透光率和机械强度高； （5）采用密封防水的多功能接线盒。

4.2并网逆变器 根据以上要求选用德国进口Line Back ∑10KW并网逆变器。本逆变器的特征如下：

（1）无变压器，实现了小型轻量化。

（2）功能模块化，可根据需要制定出合理的安装模块。 （3）有自立运行功能。停电时自动进行自立运行，向负荷供电。 （4）自立运行或者并网运行时有相同容量的功率。

（5）由显示单元，可显示输出功率、累计电量、运行状态及异常等内容。

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（6）带有通信功能，使用GS标准计量软件，可由PC机计量其电流、电压等值。 （7）可全自动运行。 （8）主要技术参数为：

额定容量：10KVA；直流额定电压：300V，直流额定电流：37A； 直流电压输入范围：160V―480V；

交流输出功率因数0.99，频率50Hz，三相AC220V；

输出电流失真度：THD＜5％，各次THD＜3％；逆变器效率＞90%。

4.3方阵支架场地设计 4.3.1屋顶基础

在建筑建设时考虑光伏系统的安装，预留埋设好地脚螺栓等固定元件，光伏系统的安装将更为方便快捷，同时注意设计与施工时注意处理来避免屋顶的漏水等问题。支架采用混凝土基础、角钢支架（见基础图），支架倾角30度。 对于组件基础，安装支架的混凝土基础：

① 基础混凝土的混合比例为1:2:4 （水泥、胶石、 水），采用42号水泥或更细，胶石每块尺寸为20mm 或更小；混凝土的强度等级不宜低于C20。

② 基础尺寸建议为200mm 宽 × 200mm 高。长度见基础图。 ③ 基础的上表面要在同一水平面上，平整光滑。 ④ 支架四个支撑腿所用的基础应保持在同一水平上。

⑤ 基础上的预埋螺杆应该要求正确地位于基础中央，同样要注意保持螺杆垂直，不要倾斜。 ⑥ 基础上的预埋螺杆应该高出混凝土基础表面50mm。确保已经将基础螺杆的凸出螺纹上的混凝土擦干净。

⑦ 注意每付组件支架两个基础之间的朝向和尺寸。建议安装一付支架 (不安装太阳组件)，将四条支架安装到适当的位置，为基础建造作标记。 4.3.2支架的设计

支架设计，在抗风压及抗腐蚀方面，采取以下措施：

1）所有支架采用国标型钢，多点结合：增加钢支架与屋面结构的连接点，将受力点均匀分布在承重结构，按抗12级台风进行力学设计计算，各连接点选用特

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