大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法與研究

【摘要】：隨著多晶硅價(jià)格的急劇下降和國(guó)家政策的相繼出臺(tái),國(guó)內(nèi)大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站也陸續(xù)開(kāi)建。目前我國(guó)并網(wǎng)光伏電站的啟動(dòng)才剛剛開(kāi)始,因此在電站設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)比較欠缺,沒(méi)有一套成熟的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系和規(guī)范要求。本文著重于大型并網(wǎng)光伏電站發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的研究與探討,通過(guò)優(yōu)化合理的設(shè)計(jì)為今后電站的建設(shè)帶來(lái)參考性意見(jiàn),可為投資方降低建設(shè)成本,提高經(jīng)濟(jì)收益。 全文以理論為指導(dǎo),以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),對(duì)電站建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行深入分析展開(kāi)研究,通過(guò)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較后,對(duì)相關(guān)理論公式作出修正,基于上述方法的研究后以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)目的。主要內(nèi)容有光資源的評(píng)估方法和相關(guān)理論計(jì)算,光伏電站的設(shè)計(jì)原理,逆變器的選型,安裝方式比較,最佳傾角的確定,冬至日直接輻射強(qiáng)度滿(mǎn)足120 W/m2時(shí)區(qū)段的確定,間距的校核,電站布陣方案比較,線(xiàn)路損耗計(jì)算,發(fā)電量的計(jì)算,組件受風(fēng)載荷力,無(wú)地基的可行性研究分析等。通過(guò)冬至日目標(biāo)陰影的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)實(shí)際陰影值要比理論計(jì)算值大14.3%,在方陣設(shè)計(jì)時(shí)候要考慮對(duì)間距公式修正,以減少前后排陰影遮擋對(duì)發(fā)電量帶來(lái)影響。為了縮短施工周期,節(jié)約安裝成本,考慮支架的安裝以鋼釬插入方式代替水泥地基固定,以組件所受風(fēng)載荷實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)推算支架的傾翻力矩,與地錨拔出力作分析和對(duì)比后,對(duì)無(wú)地基支架的穩(wěn)定性作出研究判斷,得出從強(qiáng)度穩(wěn)定性角度來(lái)講無(wú)地基支架的安裝方式在實(shí)際工程中是可行的,這樣在實(shí)際施工建設(shè)中要考慮無(wú)地基安裝方式,因此在設(shè)計(jì)時(shí)候要優(yōu)先考慮。另外筆者對(duì)四種電纜布線(xiàn)方案作出比較,通過(guò)計(jì)算各種線(xiàn)損和壓降后得出最合理的電纜布線(xiàn)走向方案,對(duì)降低成本提高收益有借鑒作用。 本課題與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比較體現(xiàn)在科學(xué)、優(yōu)化、合理、節(jié)約方面,通過(guò)本設(shè)計(jì)方法的研究為今后的電站設(shè)計(jì)工作起到參考與指導(dǎo)作用,可對(duì)今后大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電建設(shè)工作的開(kāi)展奠定理論基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 資源評(píng)估 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 發(fā)電量計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題背景和意義8-9
• 1.2 中國(guó)太陽(yáng)能資源及其評(píng)價(jià)9-11
• 1.3 光伏發(fā)電的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 太陽(yáng)能資源的理論及概念14-22
• 2.1 太陽(yáng)能基本知識(shí)14-17
• 2.1.1 概述14-15
• 2.1.2 太陽(yáng)輻射的特性15-17
• 2.2 太陽(yáng)能利用17-18
• 2.2.1 太陽(yáng)能利用的基本方式17-18
• 2.3 太陽(yáng)輻射量的計(jì)算18-22
• 2.3.1 計(jì)算參數(shù)18-21
• 2.3.2 斜面上的太陽(yáng)總輻射量21-22
• 第三章 光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理22-49
• 3.1 光伏電站的選址22-25
• 3.1.1 氣象資源要求22-24
• 3.1.2 電站勘探24-25
• 3.2 陣列安裝方式選擇25-28
• 3.2.1 安裝方式分類(lèi)25-27
• 3.2.2 安裝方式的比較和選擇27-28
• 3.3 最佳傾角的確定28-32
• 3.3.1 水平面上日平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度數(shù)學(xué)模型的建立28-29
• 3.3.2 水平面上的小時(shí)平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度數(shù)學(xué)模型的建立29
• 3.3.3 光伏陣列表面上太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型的建立29-31
• 3.3.4 光伏板安裝傾角的確定31-32
• 3.4 逆變器的選取方法32-36
• 3.4.1 逆變器的工作原理32-33
• 3.4.2 逆變器與系統(tǒng)的連接方式33-34
• 3.4.3 逆變器的使用效率34-36
• 3.5 電站方陣的布置36-45
• 3.5.1 方陣間距的計(jì)算36-44
• 3.5.2 方陣容量的確定44-45
• 3.6 發(fā)電量的計(jì)算45-49
• 3.6.1 光伏板發(fā)電量數(shù)學(xué)模型的建立45
• 3.6.2 發(fā)電量計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析45-49
• 第四章 光伏電站的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例49-74
• 4.1 方陣的設(shè)計(jì)49-53
• 4.1.1 系統(tǒng)參數(shù)的確定49-50
• 4.1.2 光伏陣列的排布50-53
• 4.2 光伏電站優(yōu)化設(shè)計(jì)53-74
• 4.2.1 布線(xiàn)方案的對(duì)比53-62
• 4.2.2 無(wú)地基安裝方案的可行性62-72
• 4.2.3 光伏電站的經(jīng)濟(jì)性分析72-74
• 第五章 總結(jié)及展望74-76
• 5.1 總結(jié)74
• 5.2 本文工作的特色和創(chuàng)新點(diǎn)74-75
• 5.3 今后工作的改進(jìn)和展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-78
• 致謝78-79
• 在讀期間發(fā)表的論文79

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