并网型光伏发电站的设计与应用研究

发布时间：2017-07-19 20:18

  本文关键词：并网型光伏发电站的设计与应用研究

  更多相关文章： 并网型光伏发电 光伏发电系统特征 光伏电站的设计 系统配置

【摘要】：当今社会中人民日常生产、生活所需的能源还主要来自原油、煤炭和天然气。过度依赖化石能源存在着两大问题,一是其存储量有限,无法满足人类社会持续发展的能源需求；二是其在使用后会产生大量污染物质,更是国内“雾霾”天气的主要诱因。太阳能资源作为一种洁净的可再生能源,被世界公认为是实现工业与环境可持续发展的最理想的绿色能源。太阳能光伏发电是所有可再生能源中最灵活和实用的发电技术,它利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转换为电能。而随着太阳能电池和电力电子技术的不断进步,光伏发电得到了长足的发展并已成为新能源利用的主流之一。本文以并网型光伏发电为研究对象,具有丰富的理论意义和现实意义。本文研究旨在对并网型光伏电站的设计、运行进行评估与分析,使设计更好的服务与应用。本文首先对太阳能光伏发电系统的历史与现状做了简要的概述,阐述了发展光伏发电的必要性。然后对光伏发电的原理、特征、特性及数学模型进行了详细讨论和分析,并就电网对并网型光伏发电提出的要求进行了介绍。其次对并网型光伏发电站的系统配置进行了详细的论述。从光伏组件的选型、阵列运行方式、逆变器选型、光伏方阵设计、子方阵设计阵列间距等方面综合优化设计方案,使项目在投产后能安全、经济运行。最后以大同天镇某光伏发电站为例,分析了该工程的光伏组件、汇流箱、逆变器、箱变、线缆等的配置情况。从工程所处地域太阳能资源情况及光伏组件的安装角度,项目所在地的污染系数、站用电的损耗、线损等能量损耗分别考虑对发电效率的影响因素。并考虑上述因素计算工程发电量,在光伏电站全寿命周期内计算上网发电量。
【关键词】：并网型光伏发电 光伏发电系统特征 光伏电站的设计 系统配置
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 光伏发电的特点与意义11-13
• 1.1.1 光伏开发的必要性11
• 1.1.2 光伏发电的特点11-13
• 1.2 光伏发电的发展与研究现状13-16
• 1.2.1 全球光伏产业的发展特点13-14
• 1.2.2 国内发展现状14-15
• 1.2.3 国外发展现状15-16
• 1.3 论文主要研究内容16-17
• 第2章 光伏发电系统的特征17-25
• 2.1 光伏发电系统原理及组成17-22
• 2.1.1 光伏发电系统原理17-18
• 2.1.2 光伏电池的输出特性18-20
• 2.1.3 光伏发电系统组成20
• 2.1.4 光伏发电系统分类20-22
• 2.2 太阳能光伏发电系统的并网要求22-24
• 2.2.1 电能质量22
• 2.2.2 安全与保护22-23
• 2.2.3 低电压和高电压穿越23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 光伏发电站系统配置25-43
• 3.1 光伏组件选型25-27
• 3.1.1 太阳能电池概述25-26
• 3.1.2 太阳能电池种类选择26-27
• 3.1.3 太阳能电池组件的选择27
• 3.2 光伏阵列运行方式选择27-28
• 3.3 逆变器选型28-31
• 3.3.1 逆变器的选择29-30
• 3.3.2 逆变器的输入极限参数30-31
• 3.4 箱变的选型31-32
• 3.5 直流汇流系统的选择32-33
• 3.5.1 汇流箱的选择32-33
• 3.5.2 直流柜的选择33
• 3.6 光伏方阵设计33-36
• 3.6.1 系统方案概述33-34
• 3.6.2 太阳能电池阵列子方阵设计34-36
• 3.7 光伏子方阵设计36-38
• 3.7.1 光伏电池组串单元的排列36-38
• 3.7.2 子方阵接线方案设计38
• 3.8 光伏厂区的布置38-41
• 3.8.1 光伏电池组件的布置38-39
• 3.8.2 逆变器、箱变的布置位置和高度39-40
• 3.8.3 电缆的选择40-41
• 3.9 升压站配置41-43
• 第4章 案例分析43-67
• 4.1 光资源分析43-47
• 4.1.1 天镇县气象条件43-44
• 4.1.2 天镇县太阳能资源分析44-47
• 4.1.3 光伏电站所在地区太阳能资源评价47
• 4.2 光伏系统总体方案设计47-59
• 4.2.1 光伏组件选型47-48
• 4.2.2 逆变器和箱变的选择48-51
• 4.2.3 直流汇流系统的设计51-52
• 4.2.4 光伏发电单元设计52-54
• 4.2.5 光伏系统接线方案54-59
• 4.3 发电量计算59-63
• 4.3.1 太阳能光伏发电系统效率分析59-61
• 4.3.2 光伏发电系统的年上网发电量计算61-62
• 4.3.3 电站夜晚耗电量(电网取电)计算62
• 4.3.4 光伏电站全寿命元件分析62-63
• 4.4 开关站设计63-67
• 4.4.1 开关站主接线63
• 4.4.2 短路电流及主要设备选择63
• 4.4.3 绝缘配合63-64
• 4.4.4 防雷、接地64-65
• 4.4.5 电缆设施65-67
• 第5章 总结展望67-69
• 参考文献69-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果72-73
• 致谢73-74
• 作者简介74

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