太阳能光伏电源系统应用技术 培训教材(12)

目 录一.绪 论31.我国的太阳能资源概况42.太阳能的主要利用形式和光伏发电的运行方式03.太阳能光伏技术的发展及前景0二.太阳能光伏电源系统的原理及组成11.太阳能电池方阵22.充放电控制器53.直流/交流逆变器54.蓄电池组5.测量设备6.太阳能光伏电源系统的设计6三.光伏电源充放电控制器111.控制器的功能：112.控制器的基本技术参数113.控制器的分类：114.控制器的

能化的“数据采集系统”和“微机监控系统”。

6．太阳能光伏电源系统的设计：

太阳能光伏电源系统的设计分为软件设计和硬件设计，且软件设计先于硬件

设计。软件设计包括：负载用电量的计算，太阳能电池方阵面辐射量的计算，太

阳能电池、蓄电池用量的计算和二者之间相互匹配的优化设计，太阳能电池方阵

安装倾角的计算，系统运行情况的预测和系统经济效益的分析等。硬件设计包括：

负载的选型及必要的设计，太阳能电池和蓄电池的选型，太阳能电池支架的设计，

逆变器的选型和设计，以及控制、测量系统的选型和设计。对于大型太阳能电池

发电系统，还要有方阵场的设计、防雷接地的设计、配电系统的设计以及辅助或

备用电源的选型和设计。软件设计由于牵涉到复杂的辐射量、安装倾角以及系统

优化的设计计算，一般是由计算机来完成；在要求不太严格的情况下，也可以采

取估算的办法。

⑴ 太阳能辐射原理：

太阳电池发电的全部能量来自于太阳，也就是说，太阳电池方阵面上所获

得的辐射量决定了它的发电量。太阳电池方阵面上所获得辐射量的多少与很多

因素有关：当地的纬度，海拔，大气的污染程度或透明程度，一年当中四季的

变化，一天当中时间的变化，到达地面的太阳辐射直、散分量的比例，地表面

的反射系数，太阳电池方阵的运行方式或固定方阵的倾角变化以及太阳电池方

阵表面的清洁程度等。要想较为准确地推算出太阳电池方阵面上所获得的辐射

量，必须对太阳辐射的基本概念有所了解。

太阳辐射的基本定律

太阳辐射的直散分离原理、布格－朗伯定律和余弦定律是我们所要了解的三

条最基本的定律。

直散分离原理：

大地表面（即水平面）和方阵面（即倾斜面）上所接收到的辐射量均符合直

散分离原理，只不过大地表面所接收到的辐射量没有地面反射分量，而太阳电池

方阵面上所接收到的辐射量包括地面反射分量：

Qp = Sp+Dp QT = ST+DT+RT

Qp: 水平面总辐射

Sp: 水平面直接辐射

Dp: 水平面散射辐射

QT : 倾斜面总辐射