目录摘要为实现我国的可持续发展，我国致力于把能源短缺和污染问题放在首位，因此针对目前我国城市建设过程中的实际情况，为使太阳能这一新能源更好的服务于城市电气化建设，以上海为例，根据当地的气象、环境状况及具体负荷情况，进行小型光伏发电系统的设计，对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器和逆变器进行了设计和选择。
在满足用户供电需求下，尽量减少初始投资，同时归纳了设计过程中应注意的事项。
最后，用专业的光伏系统设计软件Pvsyst对设计方案进行仿真，对其用户满足率、能源利用率、蓄电池工作状态、经济效益及环境效益进行了详细的分析。
关键词：小型光伏发电系统的设计；Pvsyst仿真；用户AbstractTo achieve the sustainable development of our country,our country is devoted to the problem of energy shortage and pollution in the first place, therefore, according to the present actual situation in the process of urban construction in our country, to make the solar better service in the city of electrification construction of the new energy source, illustrated by the case of Shanghai, according to the local weather, environmental conditions and the specific load case, for thedesign of small photovoltaic power generation systems, photovoltaic inclination of the system, photovoltaic panels, batteries, controller, AC and DC power distribution cabinets and inverter has carried on the design and selection. As far as possible to meet user demand, reduce initial investment,at the same time, summarizes the matters that should be paid attention to in the design process. Finally, Pvsyst with professional PV system design software to design the simulation, the user fillⅰ目录rate,energy efficiency, battery working status,economic and environmental benefits are analyzed in detail.Key words: small photovoltaic system design; Pvsyst simulation; the user目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2光伏发电的历史和系统分类 (2)1.2.1光伏发电的历史 (2)1.2.2光伏发电系统分类 (2)1.3光伏发电的优势及存在的问题 (3)1.4课题任务和重点研究内容 (4)1.4.1课题任务 (4)1.4.2课题重点研究内容 (4)1.4.3课题设计步骤 (5)第2章小型独立光伏发电系统 (6)2.1小型光伏发电系统的组成与原理 (6)2.2小型光伏发电系统容量设计原则 (7)2.3 太阳能光伏发电系统容量的设计和计算 (8)2.3.1太阳电池组件及方阵的设计和计算 (8)ⅰ目录2.3.2蓄电池和蓄电池组的设计和计算 (9)2.4其他几种计算公式和设计方法 (9)第3章设计案例 (12)3.1 负载参数 (12)3.2 环境参数 (13)ⅰ目录3.2.1上海地区的日均峰值小时数 (13)3.2.1上海地区的最长连续阴雨天数 (14)3.3蓄电池的选型 (15)3.3.1蓄电池的种类 (16)3.3.2蓄电池组容量设计 (17)3.3.3 蓄电方阵的阵列设计 (19)3.3.4蓄电池安装规范 (20)3.4 光伏组件的选型 (20)3.4.1 光伏方阵容量的设计 (21)3.4.2 太阳光伏方阵最佳倾角的确定 (22)3.4.3 光伏组件阵列间距的确定 (24)3.4.4 光伏方阵的布置 (26)3.4.5 光伏方阵的安装规范 (27)3.5光伏控制器的选型 (27)3.5.1光伏控制器的功能 (29)3.5.2 光伏控制器的计算 (29)3.5.3 光伏控制器的安装规范 (30)3.6光伏逆变器的选型 (31)3.6.1光伏逆变器的选择原则 (31)3.6.2逆变器的确定 (32)3.6.3逆变器的安装规范 (33)第4章光伏系统的接线与过电流保护 (34)ⅱ目录4.1 导线和电缆截面的一般选择原则 (34)4.2光伏发电电缆的类型 (35)4.3光伏系统电缆遵循的原则 (36)4.4电缆的选型 (36)4.5过电流保护选型 (37)第5章防雷接地保护的设计 (38)5.1 关于雷击入侵及开关浪涌 (38)5.2雷击对光伏发电系统的危害 (39)5.3太阳能光伏发电系统的防雷措施和设计要求 (40)第6章 Pvsyst软件仿真 (41)6.1地理位置的确定 (41)6.2 光伏系统基本参数的设置 (42)6.3 行距设计 (42)6.4负载参数 (43)6.5 系统性能分析 (44)附录 (45)参考文献 (47)致谢 (48)ⅲ吉林工程技术师范学院毕业论文第1章绪论1.1课题研究背景在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。
美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划2020年让光伏发电做到商业化竞争。
在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。
光伏发电技术可直接将太阳光转换成电能，没有任何污染，有助于解决全球变暖的问题和我国的能源安全问题。
用户光伏发电系统又叫离网型光伏发电系统，主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器组成。
具有功率小、安装方便、维护简单等特点。
近年来，我国在太阳能光伏发电领域出现了日新月异的变化，光伏企业犹如雨后春笋般地呈现。
通过“送电到乡”、“金太阳”等工程，光伏系统已解决了许多边远地区人口的供电问题。
随着传统化石能源的枯竭，太阳能光伏这一清洁、可再生的新型发电方式成为能源结构中重要的替代能源。
“十二五”时期我国新增太阳能光伏电站装机容量约1000万千瓦，太阳能光热发电装机容量100万千瓦，分布式光伏发电系统约1000万千瓦，光伏电站投资按平均每千瓦一万元测算，分布式光伏系统按1.5万元测算，总投资需求约2500亿元。
在此背景下，未来能源的趋势中，光伏会占据一个很重要的地位并且不可取代。
同时，光伏发电是利用太阳能电池将太阳能转化为电能的一种发电方式。
随着光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器等光伏系统中所需设备的完善，光伏发电系统正蓬勃发展。
它与常规发电所需的资源相比，太阳能资源具有如下优越性：1第1章绪论（1）取之不尽，用之不竭；（2）就地可取，不需运输；（3）分布光伏，分散使用；（4）不污染环境，不破坏生态；（5）周而复试，可以再生。
因此，光伏发电是未来能源发展的趋势。
1.2 光伏发电的历史和系统分类1.2.1 光伏发电的历史1839年，19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”。
1904年，爱因斯坦发表光电效应论文，为此在1921年获得诺贝尔奖。
1954年5月，美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的硅太阳电池，这是世界上第一个实用的太阳电池。
1958年，美国宇航局（NASA）在美国先锋1号人造卫星上首次应用太阳电池作为卫星的电源。
20世纪70年代末，光伏技术开始大量应用于地面。
进入21世纪，各国纷纷制定可再生能源法规，并网光伏系统开始大规模建设，光伏发电广发应用于各个领域。
1.2.2 光伏发电系统分类光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
独立光伏发电系统又应用于农村电气化、通信和工业应用和光伏产品，而并网光伏发电系统应用于与建筑结合的光伏发电系统和大型光伏电站。
这次课题主要针对的是独立光伏发电系统中的农村电气化，为发展我国的可持2吉林工程技术师范学院毕业论文续发展观，国家应该从人口基数最大的农村着手，加大农民对于新型能源的认知程度从而促使我国又快又好的实现可持续发展。
图1-1光伏发电系统分类1.3 光伏发电的优势及存在的问题将太阳光辐射能通过光伏效应直接转换为电能，称为太阳能光伏发电技术。
光伏发电是将太阳能直接转换为电能的一种发电形式，光伏发电的主要优势是:（1）一个新厂从设计、安装到开始发电所需的时间短；（2）高度模块化，因此电厂经济对规模的依赖性不强；（3）发电出力与峰值负荷需求匹配得很好；（4）静态结构，无需运动部件，没有噪声；（5）单位重量的发电容量大；（6）由于没有运动部件，故维护量小，寿命长；3第1章绪论（7）由于重量轻，故可移动性和便携性好。
太阳能光伏发电还存在一些有待攻克的“弱点”，它的缺点主要有光电转化率很低、发电时需要很大的面积、所需光照要求复杂，并且选择地日光辐射情况应适当，最重要的一点就是光伏发电成本太高。
1.4 课题任务和重点研究内容1.4.1 课题任务本设计由光伏发电系统的基本组成，计算当地的光伏阵列的最佳倾角，确定每天需要的发电量，确定光伏发电系统的电压等级，确定光伏发电系统的太阳电池数量，确定光伏发电系统的蓄电池数量，逆变器的选配，防雷装置等几部分组成。
保证光伏发电系统的安全可靠运行，获取最大能量和提供高质量的电能。
1.4.2 课题重点研究内容为使小型光伏发电系统可靠的运行。
首先光伏方阵要满足光照最差、太阳能辐射量最小季节的需要。
其次是负荷的估算，负荷的估算中应先区分直流负载还是交流负载，区分负荷是否有冲击电流；再者是直流接线箱的选型、光伏控制器的选型、蓄电池的选型、逆变器的选型、交流配电箱的选型。