2023光伏发电控制期末复习

2024光伏发电控制期末复习三、简答题

1、充放电掌握器在光伏系统中的作用是什么？

答：充放电掌握器是太阳能独立光伏系统中至关重要的部件，其主要功能室对独立光伏系统中的储能元件—蓄电池进行充放电掌握，以免蓄电池子在使用过程中消失过充或过放的现象，影响蓄电池寿命，从而提高系统的牢靠性。

2、太阳能光伏发电系统要求光伏掌握器有哪些基本功能？

答：光伏掌握器应具有以下基本功能：a）防止蓄电池过充b）防止蓄电池过放c）供应负载掌握的功能d）光伏掌握器工作状态信息显示e）防雷功能f）防反接功能：设计时还可依据需求设计带有数据传输接口或是信息化显示或互联网等功能。

3、请画出太阳能电池直流模型的等效电路图，分别指出各部分的含义。

其中，错误！未找到引用源。为光生电流，错误！未找到引用源。为二极管电流，错误！未找到引用源。为串联电阻，错误！未找到引用源。为并联电阻，错误！未找到引用源。为输出电流，V为输出电压。

4、写出填充因子FF的表达式，说明每项条件的含义，FF是越大越好，还是越小越好？总是小于1，还是大于1？

答：越大越好，但总是小于1。

5、太阳能电池组件发电效率与表面温度的变化关系，简述缘由？

答：太阳能电池的发电效率与表面温度成反比，由于太阳能电池组件的开路电压温度系数为负值，且大于太阳能电池组件的短路电流温度系数，当温度变化时两者的参数也随之变化，由于开路电压温度系数大于短路电流温度系数，导致当温度上升时，太阳能电池组件发电效率降低。

6、请简述太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求。

答：蓄电池的功能室储存胎压能电池方阵受光照时发出电能并可随着向负载供电。太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求：①自放电率低；②使用寿命长；③深放电力量强；④充放电效率高；⑤少维护或免维护；⑥工作温度范围宽；⑦价格低廉。

7、请简述蓄电池理论容量、实际容量及额定容量的含义。

答：依据计量条件的不同，电池的容量包括理论容量、实际容量和额定容量。

理论容量是蓄电池中活性物质的质量按法拉第定律计算得到的最高理论值。

实际容量是指肯定放电条件下实际所能输出的电量，数值上等于放电电量与放电时间的乘积，器数值小于理论容量。

额定容量国外也称标称容量，是根据国家有关部门城市的标准，在电池设计时要求电池在肯定的放电条件下应当放出的最低限度的电量值。

8、请简述在太阳能光伏发电系统中，防反充二极管的作用。

答：防反充二极管又称堵塞二极管，在太阳能电池组件中其作用是避开由于太阳能电池方阵在阴雨和夜晚不发电或消失短路故障时，蓄电池组通过太阳能电池方阵发电，防反充二极管串联在发电电池方阵电路中，起单向导通作用，因此它必需保证回路中有最大电流，而且要承受最大反向电压的冲击，一般可选用合适的蒸馏二极管作为反充二极管。

9、独立光伏系统中太阳能电池的倾斜角与并网系统中的是否一样？简述缘由？答:独立光伏系统中太阳能电池的倾斜角与并网系统中的太阳能电池的倾斜角不一样，独立光伏系统中太阳能电池的倾斜角考虑保证夏季发电量和冬季发电量相近或相等，而并网系统中太阳能电池的倾斜角则考虑年总发电量最大。

10、独立光伏发电系统的基本工作原理是什么？

答：太阳能电池组件将太阳光辐射能转化为电能，通过掌握器的掌握直接给负载供电，或者给蓄电池充电，当需要负载工作时（如日照不足或在夜间），则由蓄电池在掌握器的掌握下给负载供电。对于沟通负载，还需要增加逆变器将直流电转换为沟通电后方可供电。

11、简述单双轴跟踪器的工作原理？

答：单轴跟踪系统：自动掌握系统随着太阳方位角转变，自动调整光伏电池的方位高度角。高度角可依据需要进行手动调整，使光伏电池得到较强的光照强度。

双轴跟踪系统：自动掌握系统随着太阳方位角转变，自动调整光伏电池的方位角和高度角，使光伏电池得到强的光照强度。

12、太阳能跟踪器的跟踪方式？

答：传感器跟踪：传感器跟踪是利用光电传感器检测太阳光是否偏离电池板法线推断，优点是灵敏度高；缺点是受天气影响大，阴雨天则无法对准太阳，甚至引起执行机构的误动作。

视日运动轨迹跟踪：是依据太阳的实际运行轨迹按预定的程序调整跟踪装置跟踪太阳。这种跟踪方式能够全天候实时跟踪，其精度不高，但是符合实际运行状况，应用较广泛。

13、请简述太阳能光伏发电系统设计过程中接地包括哪几个方面？

答：①防雷接地包括避雷针、避雷带以及低压避雷器、外线出线杆上的瓷瓶铁

脚以及连接架空线路的电缆金属外皮的接地等。②工作接地包括逆变器、蓄电池的中性点、电压电流互感器二次线圈的接地等。③爱护接地光伏电池组件机架、掌握器、逆变器、配电屏外壳、蓄电池支架、电缆外皮、穿线金属管道外皮接地。④屏蔽接地电子设备的金属屏蔽接地。⑤重复接地低压架空线路上每隔1km处，对爱护地线进行重复接地。

14、请依据你对光伏系统的了解列举光伏发电系统容量设计的步骤。

答：光伏发电系统的容量设计主要包括负载用电量的估算，太阳电池组件数量和蓄电池容量的计算以及太阳电池组件安装最佳倾角的计算。其设计步骤如下：列出基本数据————确定负载功率————确定蓄电池容量————计算日辐射量————打算方阵倾角————估算方阵电流————确定最佳电流————打算方阵电压————确定方阵功率。

15、请简述太阳能光复发电系统竣工技术文件包括那些？

答：太阳能工程在安装调试完成后，竣工技术文件应包含以下内容：

a安装工程量总表b工程说明c测试记录d竣工图纸e竣工检查记录f工程量变更单g重大工程事故报告表h已安装的设备明细表i开工报告j停工和复工通知k验收证书

16、独立光伏发电系统由哪些部分组成，各组成部分的主要功能是什么？

答：独立光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、储能装置（蓄电池组）直流—沟通逆变装置、掌握设备与连接装置等组成

太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳电池。所以太阳电池方阵主要将太阳能转成电能。蓄电池组的作用是贮存太阳电池方阵受光照时所发出的电能并能随时向负载供电。逆变器是将直流电转变成沟通电的一种设备。系统中的掌握设备通常应具有以下功能：信号检测?蓄电池的充放电掌握?其他设备爱护。连接装置是将太阳能光伏发电系统中的各部分进行电气或机械连接的部件，使之成为一个整体。

17、试述太阳能电池方阵的布线的留意事项。

答：太阳电池方阵布线包括以下内容：

⑴方阵的布线赢有支撑、固紧、防护等措施，长度适当且有余量布放符合设计图纸的规定。

⑵用不同颜色的导线作为正极（红色）、负极（蓝色）和串联连接线。

⑶导线规格应符合设计规定。

⑷导线的接头应镀锡。截面大于6mm的多段导线应装铜接头，截面小于6mm的单芯导线在组件接盒线打开接头圈连接时，线头弯曲方向应与紧固螺丝方向全都，每处接线端最多允许两根芯线，且两根芯线间应加垫片，全部接线螺丝均应拧紧。

⑸组件布线完毕，应按施工图检查核对布线是否正确。

⑹组件接口处的连线应向下弯曲，防雨水流入接线盒。

⑺组件连线和方阵引出电缆应用固定卡固定或绑扎在基座上。

⑻方阵布线及检测完毕，应盖上并锁紧全部接线盒盒盖。

⑼方阵的输出端应有明显的极性标志和子方阵的编号标志。

四、计算题

1、某地为一个220V18W路灯供应光伏电源，设计每天工作12h（工作温度25℃），选用12V10W的太阳能光伏组件（工作电流0.6A），太阳能组合衰减系数0.8，若安装合适，则一年中正常状况最少的日辐射时数为8h。选用12V效率90%的逆变器，问需要多少块太阳能光伏组件？

解：错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。（块）

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

答：需要6块。

2、在某地为一个220V180W的负载供应光伏电源，设计每天工作24h（工作温度25℃），最长无阳光1天，有阳光最短间隔1天。选用12V75W的太阳能光伏组件（工作电流4.35A），若安装合适，则一年中正常状况最少的日辐射时数为8h，太阳能组合衰减系数0.8.选用24V效率90%的逆变器和12V100AH放电深度80%的蓄电池，蓄电池平安系数1.2，温度修正系数1.0.问需要多少块太阳能光伏组件和多少个蓄电池？各如何联接？

解：错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。Ah

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

答：用36块光伏组件两辆串联之后再并联输出；用6个蓄电池2串3并的方式接入系统。

3、以某地面卫星接收站为例，负载电压为12V，功率为25W，每天工作24H,最长连续阴雨天为15天，两最长连续阴雨天最短间隔天数为30天，太阳能电池采纳错误！未找到引用源。型组件，组件标准功率为38W，工作电压为17.1V，工作电流为2.22A，蓄电池采纳铅酸免维护蓄电池，浮充电压为（错误！未找到引用源。）V。方阵安装地水平面上接收的年平均日辐射量为12110KJ/m2，Kop值为0.885，最佳倾角为16.13度。计算太阳能电池方阵功率及蓄电池容量。

解：（1）蓄电池容量B

（2）太阳能电池方阵功率P

其中：

故太阳能电池方阵功率为：

答：该地面卫星接收站需太阳能电池方阵功率为570W,蓄电池容量为1200A.h。

4、在一条街区安装太阳能路灯，已知：该路灯主光源40W，辅光源15W，主光源每天需要连续工作6小时，辅光源每天需要连续工作10小