以其突出的优势被定位为的未来能源，有无尽的潜力。目前太阳能利用的方式有太阳能光伏发电，太阳能热利用，太阳能动力利用，太阳能光化利用，太阳能生物利用和太阳能光光利用。其中太阳能光伏发电以其优异的特性近年来在全世界范围得到了快速发展，被认为是当前具有发展前景的新能源技术，各发达国家均投入巨资竞相研究开发，并产业化进程，大力开拓太阳能光伏发电的市场应用。太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的种发太阳能电池单元是光电转化的最小单位，将太阳能电池单元进行串并联可以做成太阳能电池组件，其功率般为几瓦到几百瓦，这种太阳能电池组件可以单独作为电源使用的最小单元，可以将太阳能电池组件进行进步的串并联，构成太阳能电池方阵，以满足负载所需要的功率输出。太阳能光伏发电之所以发展如此迅速，是因为其具有以下优点取之不尽，用之不竭。地球表面所接受的太阳能约为年，是全球能量年需求的倍，可以说是种无限的资源。无污染。光伏发电本身不消耗工质，不向外界排放废物，无转动部件，不产生噪声，是种理想的清洁能源。资源分布广泛。不同于水电受水力资源限制，火电受到煤炭资源及运输成本等影响，光伏发电几乎不受地域的限制，理论上讲在任何可以得到太阳能的地方都可以利用太阳能进行发电。建设周期短，建造灵活方便，运行维护费用低。光伏发电系统可以按照需要将光伏组件灵活地串并联，达到所需功率，所以其建设周期短，扩容方便安装于房顶，沙漠，还可与建筑相结合，从而节约占地面积，节省安装成本太阳能光伏发电所消耗的太阳能无需付费，年中往往只需在遇到连续阴雨天最长的季节前后去检查太阳能电池组件表面是否被污染，接线是否可靠以及蓄电池电压是否正常等，因而太阳能光伏发电的运行费用很低。光伏建筑集成。光伏产品与建筑材料集成是目前国际上研究及发展的前沿，这种产品不仅美观大方，还节省发电站使用的土地面积和费用困难，最终圆满地完成了论文论文。值此论文完成之际，谨向尊敬的导师致以最诚挚的谢意。感谢研究院的老师和同学们在我做毕业设计时给予的莫大支持和帮助，使我能够专心完成我的论文。感谢在百忙之中评阅本论文的老师们给予的指点摘要本文所介绍的号公寓实验电站结构设计，通过介绍光伏发电的主要设备原理，利用号公寓楼建筑物的特点，设计了适合号公寓的建筑物特点，增加学校实验特色的光伏电站结构，建立了号公寓楼应急灯系统。设计独立光伏发电系统和结构的基础上，增加了双向逆变器，无间断自动切换到市电供电的功能及市电补充发电的功能，从而保证整个系统在较高的性价比的同时，可在较长的阴雨天内对负载不间断供电。在光伏支架，汇流箱上加以改进，增加了学院光伏电站实验项目。由于国家关于太阳光伏发电的政策特别是太阳光伏并网发电系统的相关政策迟迟未出台，具有市电自动切换功能及补充充电的光伏独立发电系统将在未来的定时间内成为光伏独立发电系统的发展方向。关键字光伏实验电站市电应急灯，的作用控制器基本原理控制器应具备的功能逆变器逆变器的工作原理光伏发电系统对逆变电源的要求逆变器种类本章小结号公寓楼实验电站结构设计号公寓楼实验电站地理条件及整体要求西安市地理条件实验电站整体要求控制系统的设计设计原则蓄电池的计算太阳能电池方阵设计太阳能电池组件串联数太阳能电池组件并联数太阳能电池方阵的功率计算光伏板支架设计汇流箱设计应急灯系统设计应急灯系统基本配置应急灯控制系统电器原理图功率控制器电路设计电站运行效果软件模拟效果实际检测结果本章小结总结参考文献致谢绪论世界能源结构和发展新能源的背景自人类社会诞生以来，能源直是人类生存和发展的重要物质基础。随着社会的发展，能源在社会发展中的重要性越来越突出，尤其是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题，更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。根据世界能源统的统计数据，以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产多年，天然气和煤炭则分别可以供应年和年。而我国的能源资源储量情况更是危机逼人，按年底的统计，探明可开发能源总储量约占世界总量的。我国能源剩余可开采总储量的结构为原煤占，原油占，天然气占，水资源占。我国能源可开发剩余可采储量的资源保证程度为年。自从工业革命以来，约温室气体造成的附加气候强迫是由人类社会活动引起的，其中的作用约占，而化石能源的燃烧是的主要排放源。随着化石能源的逐步消耗以及化石能源的开发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题，开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电核裂变发电之外的生物质能太阳能风能小水电地热能以及海洋能等次能源。研究和实践表明，新能源和可再生能源资源丰富分布广泛可以再生且不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。新能源和可再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题，还可以解决与能源利用相关的环境污染问题，促进社会和经济可持续性发展。根据国际权威机构的预测，到世纪年代，全球新能源与可再生能源的比例，将会发展到世界能源构成的以上，成为人类社会未来能源目录绪论世界能源结构和发展新能源的背景太阳能光伏发电优势太阳能光伏发电国内外研究现状与发展趋势国外太阳能光伏发电现状与发展趋势我国太阳能光伏发电现状与发展趋势本章小结太阳能发电系统构成太阳能独立光伏发电系统概述太阳能电池太阳能电池工作原理太阳能电池的种类太阳能电池的基本特性光伏阵列的构成光伏阵列的特性储能装置蓄电池的功能及特性蓄电池的自放电与使用寿命蓄电池主要参数蓄电池的充电特性蓄电池的充电控制方法控制器控制组件标准功率为，工作电压，工作电流，蓄电池采用铅酸免维护蓄电池，浮充电压为。其水平面太阳辐射数据参照表，其水平面的年平均日辐射量为，值为，最佳倾角为，计算太阳能电池方阵功率。故太阳能电池方阵功率为同时考考虑到实验功能添加组多晶硅电池板，光伏支架部分具有俯仰角及方位角可变的功能具体设计如表所示故所需要的蓄电池和光伏板型号表所需要的蓄电池和光伏板序号名称型号数量单位备注单晶硅太阳能组件块单晶硅太阳能组件块蓄电池块表光伏板具体系数序号型号工作电压开路电压工作电流短路电流标称功率尺寸单晶多晶光伏板支架设计如图所示，南区电站支架设计考虑到学生实验，综合了横轴和纵轴跟踪，以固定支架为主，主体采用钢结构设计，保证了抗风及抗雪载的性能。图光伏板支架设计汇流箱设计汇流箱的主要作用可同时接入多路太阳能光伏阵列，每路额定电流可达，最大，能满足不同用户需求每路输入独立配有太阳能光伏直流高压防雷电路，具备多级防雷功能，确保雷击不影响光伏阵列正常输出输出端配有光伏直流高压防雷模块，可耐受最大的雷电流是方便同学测量实时电压数据。所以汇流箱设计如图所示图汇流箱设计应急灯系统设计应急灯系统基本配置南区号公寓楼共有层宿舍楼和层地下室，每层楼道内装盏光源，每层楼梯间装盏光源，每宿舍装盏阳台灯，具体布置如以下图所示图宿舍阳台灯配置图楼道灯级整体结构示意图号公寓楼应急灯系统额定功率为，均衡性负载每月平均耗电量相同，每天工作时间为。蓄电池维持天数。系统工作电压方便逆变器更有效的逆变输出。应急灯控制系统电器原理图应急灯控制系统的电器原理图如图示。白天太阳能电池板产生的电能加了双向逆变器，无间断自动切换到市电供电的功能及市电补充发电的功能，从而保证整个系统在较高的性价比的同时，可在较长的阴雨天内对负载不间断供电。在光伏支架，汇流箱上加以改进，增加了学院光伏电站实验项目。总结通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来光伏发电的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。本文针对学院实验电站的特殊性，有目的的在保证发电功能的情况下解决了应急灯系统和实验功能的实现。并且将运用与实际，但是期间的具体硬件电路由于时间和精力的问题未能实现，希望下届的同学能务实的解决。毕业设计是我作为名学生即将完成学业的最后次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力是我在校期间向学校所交的最后份综和性作业。总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出个结论知识必须通过应用才能实现其价值,有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。参考文献赵争鸣太阳能光伏发电及其应用科学出版社，太阳光发电协会日太阳能光伏发电系统的设计与施习科学出版社，赵玉文世纪我国光伏产业发展战略思考中国工程科学，罗如意，林晔世界光伏发电产业的发展与展望能源技术，王长贵中国光伏产业发展现状与挑战新材料产业，赵玉文光伏产业的最新进展新材料产业，赵勇强我国太阳能光伏产业的近期进展挑战和对策建议宏观经济研究，致谢本毕业论文的写作是在张水全老师的悉心指导下完成的，其中倾注了导师的大量心血。半年以来，导师严谨的求实治学态度崇高的敬业精神渊博的学识和科学的工作方法给了我非常大的帮助和影响。正是导师循循善诱的教诲及无微不至的关怀和指导，使我克服了重充电控制器控制下，对蓄电池组充电。夜间定时器在设置时间内动作，将交流接触器接通，逆变器输出交流电到光源。白天若需向光源供电时，也可使用旋钮开关强制交流接触器接通，使逆变器输出电能到。如果市电检测系统发现断电，将会自动将蓄电池转换的交流电输出到光源，以实现到应急灯系统。若蓄电池电压过低或逆变器过载时，自动切换模块将无间断自动切换到市电输入状态工作，保证逆变器的安全