2012数学建模b题论文参考

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1、数学建模太阳能小屋的设计浙江省慈溪市天和家园住宅小区,屋顶太阳能并网光伏发电系统的设计思路,以及系统的具体功能与配置,提出了设计中需要注意的问题及具体的解决方案。①光伏系统提供公用设施用电,在阴雨天时使用城市电网为公用负荷供电;②光伏系统在小区内局部并网.不考虑将电能输入上级城市电网;③太阳能电池组件方阵倾角确定为3O。,选用常州天合光能有限公司生产的TSM一175D型高效单晶硅电池组件。分析了组件分组串接原则,确定了布置方案;(并网逆变器选择德国艾思玛(SMA)公司SMC6o(》0rIL型无变压器集中式逆变器和

2、SB5o0仇1.型无变压器多组串逆变器;(地下车库照明负荷曲线与日照曲线接近.因此选择地下车库照明和智能化设备用电为光伏系统负荷;⑥简介了防直击雷和防感应雷措施.以及选择电缆和设计支架时应考虑的因素;⑦监控系统选用SMA的SunnyBoyControlPlus产品。 关键词:住宅小区并网光伏发电  太阳能电池组件 多组串逆变器1项目简介        1.1天和家园住宅小区概况       浙江省慈溪市天和家园住宅小区占地面积64788m2,总建筑面积13.4万m2。小区住宅整体布置方式为南北朝向,南北均无高大建

3、筑物,无遮阴情况,日照充分。小区建筑住宅以多层为主,屋顶呈人字形,楼高22.2—22.86m。计划在天和家园2O号楼屋顶装设太阳能电池板,建住宅小区太阳能光伏发电示范电站。2O号楼目前处于在建状态,-屋顶可利用面积有:西侧平台,面积87m;斜屋面,~7共7块,总面积(斜面)113.9m。;露台,厶一厶共5个,总面积233.44m。       1-2设计要求       a.该项目有一定的公众影响力。美观与否非常重要,要求光伏电池组件的安装应保持屋顶的风格和美观,并与小区及周围环境相协调。       b.该光伏

4、电站主要提供天和家园小区公用设施用电,包括:地下车库西区照明灯35.2kW,地下车库东区照明.灯21.4kW,智能化设备2kW等。要求在阴雨天气时,’应能使用城市电网为公用负荷供电。        c.光伏电站建设费用计入小区开发成本。建成后随小区移交物业管理,要求节省投资。维护管理方便。       2光伏发电系统运行方式的选择       太阳能光伏发电系统的运行方式可分为两类。即:独立运行和并网运行[1]。       独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区。由于必须有蓄电

5、池储能装置,所以整个系统的造价很高。       在有公共电网的地区。光伏发电系统一般与电网连接,即采用并网运行方式。并网型光伏发电系统的优点是可以省去蓄电池,而将电网作为自己的储能单元。由于蓄电池在存储和释放电能的过程中,伴随着能量的损失,且蓄电池的使用寿命通常仅为5~8年,报废的蓄电池又将对环境造成污染,所以,省去蓄电池后的光伏系统不仅可大幅度降低造价,还具有更高的发电效率和更好的环保性能,且维护简单、方便。在建筑密度很大的城市住宅小区中,能够安装太阳能电池板的面积有限,住宅小区屋顶光伏发电系统的容量通常远远

6、小于其变压器的容量,即光伏系统的发电功率始终小于小区负载的功率,没有剩余电能送入上级城市电网[2】。       综合考虑,该光伏发电系统拟采用并网运行方式.并在小区内局部并网,不考虑将电能输入上级城市电网,系统原理图如图l所示。采取小区内局部并网3系统设计        3.1设计依据        该系统的设计依据有:《光伏系统并网技术要求》(GB/T19939—2005);当地气象资料;建设方提供的相关资料及要求等。        3.2光伏系统太阳能电池组件的配置方案        3.2.1最佳方阵倾角

7、的确定        慈溪市介于北纬3O。O2一3O。24和东经121。02一121。42之间,处于北亚热带南缘,属季风型气候。平均年日照时数2038小时,太阳年辐射量4000~4800MJ/m,年日照百分率47%。查阅相关资料可知,太阳能电池组件方阵最佳倾角为30。。        3.2-2太阳能电池组件的选择与布置        3.2-2.1太阳能电池组件的选择        目前,高效晶体硅太阳能电池的光电转换效率已达2l%以上,大批量生产的单晶硅光伏电池组件的光电转换效率也已达到14%以上。该系统选用

8、了常州天合光能有限公司生产的rlSM一175D型高效单晶硅电池组件.其外形如图2所示。         TSM一175D型电池组件技术参数如下,峰值功率:Pm=175WP;开路电压:=43.58V;最佳工作电压:=36.2V;短路电流:厶=4.97A;最佳工作电流:,m=4.85A;重量:G=16kg;尺寸:长×宽×厚=l581mm×809mm×40mm。       3

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