我国民用建筑光伏系统电气设计的研究

【摘要】：近年来，我国分布式光伏发电系统发展很快，分布式光伏发电系统即是民用建筑光伏系统，应用民用建筑光伏系统，建筑物外表面可以成为太阳辐射的接受面,不需要占用额外土地，节省了宝贵的土地资源；电能自发自用,节省了输配电设备和电网的投资,减少了电力损耗；夏季作为用电高峰期，恰逢太阳辐射、光伏发电最多，可以缓解电网高峰供电压力，起到调峰作用；不会产生任何损害生态环境的污染物排放，有利于向大众传播绿色环保的建筑理念。但是，我国民用建筑光伏系统的电气设计经验尚且不足，严重阻碍了光伏发电技术在我国的近一步发展，研究更好与我国实际情况相结合的民用建筑光伏系统电气设计已经迫在眉睫。 本文对民用建筑光伏系统的分类和组成进行了研究，详细分析了光伏电池的分类和优缺点，光伏电池的特性参数和电气特性，储能装置、逆变器的分类和特性参数，分析了民用建筑光伏系统电气设计的原则和内容，研究了光伏系统的设计方法，提出了住宅小区地下车库照明光伏供电系统电气设计方案，以某住宅小区某建筑为例，利用计算机辅助设计软件PVSyst，根据实际情况进行了小区地下车库照明光伏供电系统的电气设计、模拟和仿真，得到了光伏系统发电量的仿真结果和光伏方阵面积与地下车库面积的关系，进而又分析了民用建筑光伏系统并网优势和设计内容，研究了并网设计方法，以某光伏系统并网环节为例进行了电气设计、模拟和效益分析。 本文对民用建筑光伏系统电气设计进行深入的研究，旨在为民用建筑光伏系统的应用积累经验、提供参考，使民用建筑光伏系统在我国得到更加广泛的应用。 【关键词】：民用建筑 光伏系统 电气设计 PVSyst 并网
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU85;TU18
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 课题研究背景12-15
• 1.2 课题的发展现状15-19
• 1.2.1 国外民用建筑光伏系统电气设计15-17
• 1.2.2 国内民用建筑光伏系统电气设计17-18
• 1.2.3 民用建筑光伏系统电气设计存在的问题18-19
• 1.3 课题意义和目的19-20
• 1.4 研究内容20-21
• 第2章 民用建筑光伏系统21-35
• 2.1 民用建筑光伏系统分类和组成21-23
• 2.2 光伏电池23-30
• 2.2.1 硅基光伏电池23-25
• 2.2.2 光伏电池特性参数25-27
• 2.2.3 最大功率点跟踪控制原理27-28
• 2.2.4 光伏电池电气特性28-29
• 2.2.5 光伏方阵29-30
• 2.3 储能装置30-32
• 2.3.1 储能装置分类30-31
• 2.3.2 蓄电池特性参数31-32
• 2.3.3 充放电控制器32
• 2.4 逆变器32-34
• 2.4.1 逆变器分类32-33
• 2.4.2 逆变器特性参数33
• 2.4.3 孤岛效应33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 民用建筑光伏系统电气设计方法35-49
• 3.1 民用建筑光伏系统电气设计原则和内容35
• 3.2 光伏方阵设计35-39
• 3.2.1 地理和气候及太阳能资源35-36
• 3.2.2 光伏方阵朝向设计36-37
• 3.2.3 光伏方阵间距设计37-38
• 3.2.4 光伏方阵布局和群体组合设计38-39
• 3.3 逆变器设计39-43
• 3.3.1 逆变器容量计算39-41
• 3.3.2 光伏组串设计41-43
• 3.4 光伏系统发电量计算43-44
• 3.5 蓄电池设计44-46
• 3.6 供配电设计46-48
• 3.6.1 光伏接线箱设计46
• 3.6.2 光伏配电箱（柜）设计46
• 3.6.3 并网配电箱（柜）设计46-47
• 3.6.4 交直流线缆设计47
• 3.6.5 光伏系统保护设计47-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第4章 某小区地下车库照明光伏供电系统电气设计模拟49-73
• 4.1 模拟概况49
• 4.2 地理和气候49-50
• 4.3 太阳能资源50-53
• 4.4 系统设计53-72
• 4.4.1 设计方案53
• 4.4.2 光伏方阵53-63
• 4.4.3 系统发电量63-69
• 4.4.4 储能环节69-70
• 4.4.5 供配电70-72
• 4.5 本章小结72-73
• 第5章 民用建筑光伏系统并网设计73-85
• 5.1 民用建筑光伏系统并网优势和设计内容73
• 5.2 民用建筑光伏系统并网设计方法73-79
• 5.2.1 系统设计及方案划分73-78
• 5.2.2 系统继电保护和计量78-79
• 5.3 并网设计模拟79-83
• 5.3.1 并网方案79-80
• 5.3.2 主要设备80-82
• 5.3.3 继电保护设计82
• 5.3.4 计量设计82-83
• 5.4 并网效益分析83-84
• 5.4.1 经济效益分析83-84
• 5.4.2 环境效益分析84
• 5.5 本章小结84-85
• 结论85-87
• 参考文献87-91
• 攻读学位期间发表的学术论文91-92
• 致谢92

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