【正文】 () 其中，PRT：在T時(shí)間內(nèi)電站的平均綜合效率； ET：在T時(shí)間內(nèi)電站輸入電網(wǎng)的電量； Pe：電站組件裝機(jī)的標(biāo)稱容量； hT：在T時(shí)間內(nèi)方陣面上的峰值日照小時(shí)數(shù)。 或 () 其中，Yf是光伏電站單位功率的發(fā)電量。 (kWh/kW) () 其中，Epv為光伏電站逐年或逐月的發(fā)電量；P0為光伏電站的額定容量。 Yr是當(dāng)?shù)厮矫嫔系姆逯等照招r(shí)數(shù)。 (h) () 其中，H為當(dāng)?shù)厮矫嫔现鹉昊蛑鹪碌目傒椪樟浚籊為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，地面太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，G=1000W/m2。 本文中設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)的Yr、。 當(dāng)?shù)厮矫嫔系姆逯等照招r(shí)數(shù)Yr值 光伏電站單位功率的發(fā)電量Yf值 則平均綜合效率PR =Yf/Yr = / =。 PR一般默認(rèn)為年平均效率，因PR值每時(shí)每刻都在變化。 各月平均綜合效率PR值 影響PR的因素分析 光伏系統(tǒng)各項(xiàng)損失百分比 ，可以看出光伏系統(tǒng)各項(xiàng)損失百分比，此處對(duì)各項(xiàng)作簡(jiǎn)要描述。（1）陰影遮擋損失遮擋的影響：與遮擋的輻射比例不呈正比；與組件布置、組串接線有關(guān)。（2）污穢損失與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、運(yùn)營(yíng)期間的清洗方式和頻率有關(guān)。太陽(yáng)能電池組件沖洗時(shí)刻可通過(guò)組件清洗試驗(yàn)來(lái)確定，一般情況下，對(duì)比實(shí)驗(yàn)清洗電池組件之前與之后的電流變化，電流變化超過(guò)5%就需要立即清洗。以這種清洗頻率來(lái)計(jì)算，年發(fā)電量由灰塵等造成的損失一般在3%4%左右。（3）組件不匹配損失原因：①電壓偏差引起的平均值所導(dǎo)致；②電流偏差引起的短板效應(yīng)。因此：組件都是按照電流來(lái)分檔的。 （4）匯集電纜損失 包括：①直流線損：通常在1%左右②交流線損：采用35kV匯集電纜，%左右；采用10kV匯集電纜，%左右。 （5）逆變器效率損失 主要有：①逆變器自身?yè)p耗；②對(duì)于超出逆變器額定功率或由于超出工作電壓范圍而造成的損失。 提高PR的措施 減少系統(tǒng)損失序號(hào)因素提高PR的措施1陰影遮擋損失減小傾角、增大間距、優(yōu)化組件布置和組串連接2相對(duì)透射率損失選擇相對(duì)透射率高太陽(yáng)能電池組件，采用跟蹤支架3弱光損失選擇弱光性好的太陽(yáng)能電池組件4溫度損失在溫度較高的地區(qū)選擇低溫度系數(shù)太陽(yáng)能電池組件，在溫度較低的地區(qū)選擇高溫度系數(shù)太陽(yáng)能電池組件5污穢損失定期清洗6組件不匹配損失提高太陽(yáng)能電池組件電流分檔精度，同一組串所用電池組件選擇同檔的7匯集電纜損失優(yōu)化電纜鋪設(shè)路徑、增大電纜截面面積8逆變器選擇高效率逆變器，優(yōu)化組串與逆變器的匹配綜合效率PR在一定程度上反映了設(shè)備和系統(tǒng)的性能，但并不是越高就越好。例如：（1）若電池方陣按照平鋪于地面的形式安裝，那么陰影遮擋損失即為零，電纜輸送的損失也將大幅降低，經(jīng)PVSYST計(jì)算，這時(shí)綜合效率PR值將提高5%左右。盡管PR值提高了，但系統(tǒng)的發(fā)電量卻大幅降低。（2）增大電纜截面、采用非晶合金變壓器等均可以提高綜合PR，但與此同時(shí)也增加了系統(tǒng)的成本，要綜合考慮收益后才能確定。 向日跟蹤系統(tǒng) 除了上述通過(guò)以減少系統(tǒng)損失來(lái)提高綜合效率PR，還可以通過(guò)安裝向日跟蹤系統(tǒng)提高發(fā)電效率。 向日跟蹤系統(tǒng)又分為：地平坐標(biāo)系跟蹤系統(tǒng)和赤道坐標(biāo)系跟蹤系統(tǒng)。 地平坐標(biāo)系跟蹤系統(tǒng)：以地平面作為參考系，跟蹤兩個(gè)參數(shù)：太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角。該系統(tǒng)分為方位角跟蹤和全跟蹤兩大類。 赤道坐標(biāo)系跟蹤系統(tǒng)：以赤道平面作為參考系，跟蹤兩個(gè)參數(shù)：太陽(yáng)赤緯角和太陽(yáng)時(shí)角。該系統(tǒng)分為極軸跟蹤和全跟蹤兩大類。極軸跟蹤又分為單軸水平跟蹤和單軸緯度跟蹤兩類。 各種向日跟蹤系統(tǒng)的對(duì)比： （設(shè)水平放置效率為1）系統(tǒng)水平放置固定角度單軸水平跟蹤單軸緯度跟蹤全跟蹤效率1，全跟蹤系統(tǒng)比單軸緯度跟蹤系統(tǒng)效率提高很少，只有5%，但所花費(fèi)的費(fèi)用要高出許多。綜上所述，在建設(shè)資金充裕的情況下，單軸緯度跟蹤系統(tǒng)是最佳的選擇。 MPPT控制器“最大功率點(diǎn)跟蹤”太陽(yáng)能控制器，又稱為MPPT控制器。顧名思義，MPPT控制器能夠?qū)崟r(shí)跟蹤太陽(yáng)能電池板中的最大功率點(diǎn)，它是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的大腦，在系統(tǒng)應(yīng)用中，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)太陽(yáng)能電池、蓄電池、負(fù)載的工作。MPPT控制器的主要功能：通過(guò)電流擾動(dòng)的方法，來(lái)檢測(cè)直流電壓和輸出電流的變化趨勢(shì)，變化趨勢(shì)的改變使得系統(tǒng)的功率也隨之改變，當(dāng)系統(tǒng)功率趨向于極大值時(shí)，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)最大功率的跟蹤【57】。傳統(tǒng)控制器和MPPT控制器相比：前者就像是一手動(dòng)擋的變速箱，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，此時(shí)若變速箱的檔位不相應(yīng)的提高，就必然會(huì)影響到車速，對(duì)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)而言，就是影響了系統(tǒng)的發(fā)電效率；而后者就像是一自動(dòng)擋的變速箱，是借助發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速的信號(hào)系統(tǒng)來(lái)控制檔位的變換，在光伏系統(tǒng)中，MPPT控制器就是通過(guò)檢測(cè)電壓和電流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率的跟蹤。使用MPPT控制器的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)比傳統(tǒng)的效率能提高20%到30%。5 并網(wǎng)光伏對(duì)電網(wǎng)的影響 1．由于太陽(yáng)輻射在一年之中具有隨機(jī)性、間歇性和周期性等特征，這將使得并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。 ，由于這些逆變器等電子器件的頻繁開(kāi)關(guān)，會(huì)產(chǎn)生三相電流不平衡和諧波污染，而輸出功率隨機(jī)性會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)閃變，這些都會(huì)影響到公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量。 3. 光伏發(fā)電系統(tǒng)的電源接入配電網(wǎng)之后，由于配電網(wǎng)大多數(shù)采用速斷等保護(hù)方式，不具備方向性，光伏系統(tǒng)輸入功率將使得繼電保護(hù)范圍縮小，無(wú)法像之前一樣完整地保護(hù)整個(gè)電網(wǎng)線路，若遇到線路故障，會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置對(duì)光伏系統(tǒng)產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。 ，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量在電網(wǎng)中的比例不斷增大時(shí)，這會(huì)極大地影響到電網(wǎng)對(duì)早峰負(fù)荷和晚峰負(fù)荷的調(diào)峰能力。 結(jié) 論 本文介紹了光伏發(fā)電技術(shù)的背景及發(fā)展歷史，并與傳統(tǒng)能源作對(duì)比，找出其優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)列舉國(guó)內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，了解當(dāng)前的光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前景，得出了在未來(lái)新能源取代舊能源的可行性和必然性。本文重點(diǎn)講解了并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及其并網(wǎng)要求，光伏系統(tǒng)的組成和原理，并以系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方式加深理解。主要設(shè)計(jì)部分為太陽(yáng)能電池方陣的整體布局：電池組件的傾角、方陣前后間距及組件串并聯(lián)組合。理論與實(shí)際的結(jié)合，使用PVSYST來(lái)研究并設(shè)計(jì)并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，它的快速計(jì)算能幫助我們以列表法的形式找出最佳的安裝傾角；模擬太陽(yáng)運(yùn)行軌跡，發(fā)現(xiàn)方陣電池面上出現(xiàn)陰影的時(shí)間，能幫組我們找出最合理的方陣前后間距；計(jì)算出合理的電池組件串并聯(lián)方式，最終在PVSYST上構(gòu)造上海地區(qū)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，并計(jì)算出該系統(tǒng)的發(fā)電量以及綜合效率PR值。最后我們補(bǔ)充不同環(huán)境下的系統(tǒng)發(fā)電情況，通過(guò)對(duì)比的方式，了解各種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)影響PR的因素進(jìn)行分析并提出提高PR的措施。分析了并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響。 隨著石油、煤等傳統(tǒng)能源的消耗殆盡，對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用也越來(lái)越急迫，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在這幾十年里的取得的成果也是有目共睹的，這無(wú)疑會(huì)使太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為未來(lái)替代傳統(tǒng)能源的新能源之一，也將占據(jù)新能源的主要地位。參 考 文 獻(xiàn)[1] 張波，閏文吉，李倩．基于太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討[N]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012 (28)：33．[2] 陸建國(guó)，張竟若，唐風(fēng)芹，湯士敏．1MW太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．電氣傳動(dòng)，2011．41(12)：22–25．[3] 賈傳圣，薄磊．太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J]．科技創(chuàng)業(yè)家，2013，(01)：197．[4] 楊海柱，張永生，張輝．并網(wǎng)型戶用太陽(yáng)能光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．電源技術(shù)，2013，137(2)：269271．[5] 安尤晨，李朋．單級(jí)式單相太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析[J]．硅谷，2013，(24)： 14 –15．[6] Ravi A. Modeling and simulation of three phase multilevel inverter for grid connected photovoltaic systems[J]．SOLAR ENERGY，2011，(85)：28112818．[7] 董密．太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究[D]．中南大學(xué)博士學(xué)位論文，2007：1 132．[8] 郭巍．并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與電網(wǎng)影響研究[D]．天津大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010：1 46．致 謝在本次論文設(shè)計(jì)過(guò)程中，感謝我的學(xué)校，給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，在學(xué)習(xí)中，老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見(jiàn)與建議，老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的?！　「兄x所有授我以業(yè)的老師，沒(méi)有這些年知識(shí)的積淀，我沒(méi)有這么大的動(dòng)力和信心完成這篇論文。感恩之余，誠(chéng)懇地請(qǐng)各位老師對(duì)我的論文多加批評(píng)指正，使我及時(shí)完善論文的不足之處?！　≈?jǐn)以此致謝最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱的各位老師表示衷心