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光伏系统设计
太阳能光伏系统的组成结构和工作原理，并结合实例讲述光伏系统 的常见类型、一般设讣原理和方法、光伏系统的测试以及性能分析。

光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪 表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联 而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部 件。
蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载 需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求, 它是太阳能光伏系统的储能部件。LI前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对 于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸 蓄电池等。
控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求 控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随 着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆 变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成 了上述三种功能。
逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设 备，
将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流 电。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产 生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给 负载供电，如果日照不足或者在夜间则山蓄电池在控制器的控制下给直流负载供 电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流 电。光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。
交流、直流供电系统（AC/DC）
及上述的三种太阳能光伏系统不同的是，这种光伏系统能够同时为直流和交流负 载提供电力，在系统结构上比上述三种系统多了逆变器，用于将直流电转换为交 流电以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大，从而系统的 规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通信基站和其它一些含有交、直 流负载的光伏电站中得到应用。
・2光伏系统的容量设计
光伏系统的设计包括两个方面：容量设讣和硬件设讣。
光伏系统容量设计的主要LI的就是要计•算出系统在全年内能够可靠工作所需的 太阳电池组件和蓄电池的数量。同时要注意协调系统工作的最大可黑性和系统成 本两者之间的关系，在满足系统工作的最大可靠性基础上尽量地减少系统成本。 光伏系统硬件设计的主要U的是根据实际情况选择合适的硬件设备包括太阳电 池组件的选型，支架设计，逆变器的选择，电缆的选择，控制测量系统的设计, 防雷设计和配电系统设讣等。在进行系统设计的时候需要综合考虑系统的软件和 硬件两个方面。针对不同类型的光伏系统，软件设计的内容也不一样。独立系统， 并网系统和混合系统的设计方法和考虑重点都会有所不同。
在进行光伏系统的设讣之前，需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数 据：光伏系统现场的地理位置，包括地点、纬度、经度和海拔；该地区的气象资 料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量，年平均气温和最 高、最低气温，最长连续阴雨天数，最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。
3独立光伏系统软件设计
光伏系统软件设计的内容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。因为太阳电池组件数量和蓄 电池容量是光伏系统软件设计的关键部分，所以本节将着重讲述计算及选择太阳 电池太阳电池组件和蓄电池的方法。
需要说明的一点是，在系统设计中，并不是所有的选择都依赖于计算。有些时候 需要设计者自己作出判断和选择。讣算的技巧很简单，设计者对负载的使用效率 和恰
当性作出正确的判断才是得到一个符合成本效益的良好设讣的关键。

太阳电池组件设计的一个主要原则就是要满足平均天气条件下负载的每日用电 需求；因为天气条件有低于和高于平均值的情况，所以要保证太阳电池组件和蓄 电池在天气条件有别于平均值的情况下协调工作；蓄电池在数天的恶劣气候条件 下，其荷电状态
(SOC)将会降低很多。在太阳电池组件大小的设计中不要考虑 尽可能快地给蓄电池充满电。如果这样，就会导致一个很大的太阳电池组件，使 得系统成本过高；而在一年中的绝大部分时间里太阳电池组件的发电量会远远大 于负载的使用量，从而造成太阳电池组件不必要的浪费；蓄电池的主要作用是在 太阳辐射低于平均值的情况下给负载供电：在随后太阳辐射高于平均值的天气情 况下，太阳电池组件就会给蓄电池充电。