太阳能光伏发电系统设计施工与应用(第3版)

设计：详解5类设备及离网、并网发电系统计算方法，因地制宜进行系统设计、配置与选型。 施工：规范推进施工4大阶段，分片检测与调试设备，排除故障，保障系统长期稳定运行。 应用：精选不同形式与容量的太阳能发电系统设计实例，明晰设计思路，描绘绿色低碳未来。

本书系统介绍了太阳能光伏发电系统的类型及各组成部分的工作原理、性能参数、设计方法，重点介绍太阳能光伏发电系统的容量设计、并网接入设计、系统整体配置、设备部件选型及设计、安装施工、检测调试、运行维护及故障排除，还介绍了光伏发电系统设计应用实例及光伏发电新技术应用等内容，并提供了具体的设计、施工实例和实用资料。
本书紧跟太阳能光伏发展步伐，内容翔实，图文并茂，通俗易懂，具有较高的实用性，适合从事太阳能光伏发电系统设计、施工、维护及应用方面的工程技术人员及太阳能光伏发电设备、部件生产方面的相关人员阅读，也可供大专院校相关专业的师生学习参考，还可供对太阳能光伏发电感兴趣的各界人士阅读。

李钟实 山西吕梁市光能产业协会副理事长，有40年的电子技术研发及16年光伏行业从业经历。曾先后获得7项实用新型专利，两次承担山西省科技攻关项目，参与起草光伏行业团体标准8项。在国内电子技术类报刊杂志发表技术文章70多篇。 编著电子技术、光伏发电方面的专业书籍15部，包括《太阳能光伏发电系统设计施工与维护》《太阳能光伏组件生产制造工程技术》和《农村小型太阳能光伏电站施工与维护》等。

第1章太阳能光伏发电系统概述1
1.1太阳能光伏发电概述1
1.1.1太阳能光伏发电简介1
1.1.2太阳能光伏发电的优点3
1.1.3太阳能光伏发电的缺点4
1.1.4太阳能光伏发电的应用6
1.2光伏发电系统分类与构成10
1.2.1光伏发电系统的分类10
1.2.2光伏发电系统的构成12
1.3光伏发电系统工作原理14
1.3.1离网光伏发电系统14
1.3.2并网光伏发电系统18

第2章太阳能光伏发电系统组件与方阵23
2.1光伏组件的基本要求与分类23
2.1.1光伏组件的基本要求23
2.1.2光伏组件的分类24
2.2光伏组件的构成与工作原理24
2.2.1普通型光伏组件24
2.2.2建材型光伏组件27
2.2.3光伏组件的性能参数30
2.2.4光伏组件的选型33
2.3光伏方阵35
2.3.1光伏方阵的组成35
2.3.2光伏方阵的计算38

第3章太阳能发电光伏系统控制器和逆变器40
3.1太阳能光伏控制器40
3.1.1光伏控制器的分类及电路原理40
3.1.2光伏控制器的主要技术参数45
3.1.3光伏控制器的配置选型47
3.2太阳能光伏逆变器48
3.2.1逆变器的分类48
3.2.2逆变器的电路构成及主要元器件49
3.2.3光伏逆变器电路原理53
3.2.4并网逆变器控制技术与电路60
3.3光伏逆变器的性能特点与技术参数65
3.3.1光伏逆变器的主要性能特点65
3.3.2光伏逆变器的主要技术参数66
3.4光伏逆变器的选型70
3.4.1离网逆变器的选型70
3.4.2并网逆变器的选型与应用71
3.4.3并网逆变器选型案例80
3.4.4并网逆变器发展趋势81

第4章太阳能光伏发电系统储能电池及器件83
4.1铅酸蓄电池83
4.1.1铅酸蓄电池的分类、结构与原理84
4.1.2铅酸蓄电池的基本概念与技术参数88
4.1.3铅酸蓄电池的型号识别91
4.1.4其他类型铅酸蓄电池92
4.1.5影响蓄电池寿命的几个因素94
4.1.6铅酸蓄电池的外观及质量检验95
4.2锂离子电池97

第5章太阳能光伏发电系统配电、升压与监测装置103
5.1直流汇流箱与直流配电柜103
5.1.1直流汇流箱103
5.1.2直流配电柜104
5.1.3直流汇流箱和直流配电柜的选型105
5.2交流汇流箱、交流配电柜与并网配电箱106
5.2.1交流汇流箱106
5.2.2交流配电柜107
5.2.3并网配电箱108
5.3升压变压器与箱式变电站111
5.3.1升压变压器111
5.3.2高压配电系统与箱式变电站113
5.3.3开关柜114
5.3.4SVG补偿柜114
5.3.5配电室的结构设计115
5.3.6并网变压器的容量确定115
5.4光伏线缆116
5.4.1光伏线缆的分类及电气连接要点116
5.4.2光伏线缆和连接器的选型116
5.5光伏发电系统的监测装置123
5.5.1监测装置的主要功能123
5.5.2监测装置的应用124

第6章太阳能光伏发电系统基础、支架与防雷接地130
6.1光伏方阵基础130
6.1.1方阵基础类型130
6.1.2方阵基础相关设计134
6.2光伏支架136
6.2.1光伏支架分类136
6.2.2光伏支架的选型141
6.2.3光伏支架及方阵的设计144
6.3光伏电站的防雷接地系统149
6.3.1雷电对光伏发电系统的危害150
6.3.2防雷接地系统的设计151

第7章离网光伏发电系统容量设计与计算161
7.1系统设计原则、步骤和内容162
7.1.1系统设计原则162
7.1.2系统设计步骤和内容162
7.2与设计相关的因素和技术条件163
7.2.1系统用电负载特性及负荷需求163
7.2.2太阳能辐射资源及气象地理条件164
7.2.3有关太阳能辐射能量的换算169
7.3离网光伏发电系统的容量设计与计算169
7.3.1离网光伏发电系统设计的基本思路170
7.3.2简单负载的系统容量设计171
7.3.3多路负载的系统容量设计172

第8章并网光伏发电系统容量及并网接入设计178
8.1并网光伏发电系统的容量设计与发电量计算178
8.1.1光伏组件的串并联设计178
8.1.2并网光伏系统发电量的估算184
8.1.3光伏发电系统的容配比及超配设计185
8.1.4光伏发电系统设计相关资料189
8.2并网光伏发电系统的电网接入设计189
8.2.1并网要求及接入方式189
8.2.2典型接入方案191
8.2.3并网计量电表的接入195

第9章太阳能光伏发电系统安装施工与检测调试203
9.1太阳能光伏发电系统的安装施工204
9.1.1安装施工前的准备204
9.1.2场地土建及基础施工206
9.1.3光伏支架及组件的安装施工209
9.1.4光伏控制器和逆变器等电气设备的安装216
9.1.5防雷与接地系统的安装施工218
9.1.6线缆的敷设与连接221
9.2太阳能光伏发电系统的检查测试223
9.2.1太阳能光伏发电系统的检查223
9.2.2太阳能光伏发电系统的测试224
9.3太阳能光伏发电系统的调试运行226
9.3.1太阳能光伏发电系统并网调试227
9.3.2并网试运行中各系统的检查228
9.4太阳能光伏发电系统的安全施工229
9.4.1施工现场常见安全危害及防护229
9.4.2施工现场安全作业指导231

第10章太阳能光伏发电系统运行维护与故障排除234
10.1太阳能光伏发电系统的运行维护234
10.1.1太阳能光伏发电系统运行维护的基本要求与条件234
10.1.2太阳能光伏发电系统运行维护管理主要内容238
10.1.3太阳能光伏发电系统的日常检查和定期维护240
10.1.4光伏组件及方阵的检查维护241
10.1.5光伏控制器和逆变器的检查维护245
10.1.6汇流箱、配电柜及输电线路的检查维护245
10.1.7防雷接地系统的检查维护247
10.1.8监控检测与数据通信系统的检查248
10.2太阳能光伏发电系统的故障排除248
10.2.1太阳能光伏发电系统的故障判别与检修248
10.2.2光伏组件与方阵常见故障251
10.2.3光伏控制器常见故障252
10.2.4光伏逆变器常见故障252
10.2.5直流汇流箱、直流配电柜常见故障255
10.2.6交流配电柜常见故障256

第11章太阳能光伏发电系统设计应用实例258
11.1离网光伏发电系统设计与应用258
11.1.1太阳能光伏水泵系统的设计与应用258
11.1.2森林防火监测站离网光伏发电系统261
11.1.3家用离网光伏发电系统264
11.2并网光伏发电系统设计与应用268
11.2.1200kW厂房彩钢屋顶光伏发电系统268
11.2.244kW户用平屋顶光伏发电系统275
11.2.384kW光伏车棚发电系统282
11.2.4705.6kW地面光伏扶贫电站290

第12章太阳能光伏发电新技术的应用298
12.1光伏发电与微电网技术应用298
12.2光伏建筑一体化发电系统应用与设计304
12.3储能技术在光伏并网发电系统中的应用309

附录1太阳能及光伏发电词语
解释323
附录2气象风力等级表334
附录3光伏发电系统场地勘测与项目
申报要点335
参考文献343