供电，但当太阳能光伏发电系统供电不足时，则由公共电网供电。
1. 简述光伏发电站的组成及原理。
答：①组成：光伏阵列、防雷汇流箱、直流防雷配电柜、并网逆变器、交流配电柜
②光伏阵列的作用：将光能转换成电能。
防雷汇流箱的作用：减少了太阳能光伏阵列与逆变器之间的连线，方便维护，提高可靠性。 并网逆变器的作用：将电能转化为与电网同频、同相的正弦波电流，馈入公共电网。
交流配电柜的作用：将逆变器输出的交流电接入后，经过断路器接入电网，保证系统的正常供电，同 时还能对线路电能的计量。
直流防雷配电柜的作用：将直流汇流箱输出的直流电流进行汇流，再接到逆变器。
2. 光伏组件的安装方式如何？各有什么特点？（固定式、跟踪式）
答：①分为固定式和跟踪式。
②特点：1）固定式指的是阵列朝向固定不变，不随太阳位置变化而变化，这种安装方式简单快捷，光伏支架部分的成本较低，但由于光伏组件固定不动，不能随阳光的移动而移动，无法保证获取到最大的阳光辐射，所以发电量
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相对偏低，优点是抗风能力强，安装方式简易，工作可靠，造价低。
2）跟踪式光伏阵列通过相应的机电或液压装置使光伏阵列随着太阳的高度和方位角的变化而移动，使得在接近全日照过程中太阳光线都与光伏阵列垂直，由此提高太阳能光伏阵列的发电能力，与固定式相比，在相同日照条件下，光伏阵列效率提高达20～30%。单轴跟踪式只能围绕一个旋转轴旋转，光伏阵列只能跟踪太阳运行的方位角或者高度角两者之一的变化，双轴跟踪式可沿两个旋转轴运动，能同时跟踪太阳能的方位角与高度角的变化，但也存在结构复杂、造价相对较高、维护成本高等问题。
3. 蓄电池充电过程如何？如何实现蓄电池充电中各阶段的自动转换？如何判断充电程度？如何实现充停控制？ 答：充电过程一般分为主充、均充和浮充。 主充、均充、浮充各阶段的自动转换方法有： （1）时间控制，即预先设定各阶段充电时间，由时间继电器或CPU控制转换时刻。
（2）设定转换点的充电电流或蓄电池端电压值，当实际电流或电压值达到设定值时，自动进行转换。
（3）采用积分电路在线监测蓄电池的容量，当容量达到一定值时，则发出信号改变充电电流的大小。 判断充电程度的主要方法有：
（1）观察蓄电池去极化后的端电压变化。
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（2）检测蓄电池的实际容量值，并与其额定容量值进行比较，即可判断其充电程度。 （3）检测蓄电池端电压判断。
主要的停充控制方法有：（1）定时控制。 （2）电池温度控制。 （3）电池端电压负增量控制。
1.光伏发电系统中为何要使用最大功率点跟踪算法？ 答：光伏模块可以工作在不同的输出电压，并对应输出不同的功率。但对应于整个输出电压区间，模块只有工作在某一输出电压时，其输出功率才能达到最大值，由于光伏模块的P-U输出特性曲线随着外部环境的变化而变化，在不同的光照强度或温度下，光伏模块最大功率点的位置将发生偏移，使最大输出功率以及工作点电压都发生改变，根据电路理论，当光伏电池的输出阻抗和负载阻抗相等时，光伏电池能输出最大的功率。由此可见，光伏电池的MPPT过程实际上就是使光伏电池输出阻抗相匹配的过程，在实际应用中，光伏电池的输出阻抗受环境因素的影响，需要通过控制方法实现对负载阻抗的实时调节，并使其跟踪光伏电池的输出阻抗，以实现光伏电池的MPPT控制。 2.请说明电导增量法进行最大功率点跟踪的基本工作原理并绘制其算法流程图。
答：电导增量法师通过比较光伏阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来完成最大功率点的跟踪，由光伏阵列的输出特性可知，其P-特性曲线是一条一阶连续可导的单峰曲
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线，在最大功率点处，功率对电压的导数为零，也就是说，最大功率点的跟踪实质上就是寻找满足的点。 3. 请说明下图中描述的是何种现象，并说明该现象的定义。
答：是并网光伏发电系统的低电压穿越现象。对于光伏发电系统是指当光伏电站并网点电压跌落的时候光伏电站能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率支持电网恢复正常，从而“穿越”低电压时间。 第四次作业 1. 如何进行光伏阵列和蓄电池容量的设计？
答：在设计和计算太阳能电池组件（光伏组件）或阵列时，一般有两种方法。一种方法是用负载平均每天所需要的用电量（安时数或瓦时）为基本数据，以当地太阳能辐射资源参数，如峰值日照时数、年辐射总量等数据为参照，计算出太阳能电池组件或方阵的功率，根据计算结果选配或定制相应制的光伏组件，从而得到电池组件的外形尺寸和安装尺寸。另一种方法是选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，计算中确定电池组件的串、并联数及总功率。举例略。 蓄电池容量的设计：
（1）将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的连续阴雨天数得到初步蓄电池容量。连续阴雨天数选择，可根据经验或需要在3～7天内选取，重要负载在7～15天内。
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（2）蓄电池容量除以蓄电池的允许最大放电深度。一般情况下浅循环型蓄电池选用50%的放电深度，深循环型蓄电池选用75%的放电深度。
（3）综合（1）、（2）得电池容量的基本公式为： 负载日平均用电量?连续阴雨天数 最大放电深度 负载日平均用电量（W?h） 负载平均用电量? 系统工作电压蓄电池容量?
2. 光伏发电系统易遭雷击的主要部位有哪些？
答：独立光伏电站主要由太阳能电池方阵、控制器、逆变器、蓄电池组、交流配电柜和低压架空输出线路组成。独立光伏电站易遭受雷击的部位有两处：太阳能电池板和机房。
3. 雷电防护设备有哪些，原理如何？
答：接闪器位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被保护物的突出地方把雷电引向自身，承接直击雷放电。 防雷器是一种能释放过电压能量、限制过电压幅值的设备，也称避雷器、过电压保护器、浪涌保护器、电涌保护器。其工作原理是低压时呈现高阻开路状态，高压时呈低阻短路状态。当出现过电压时，防雷器两端子间的电压不超过规定值，使电气设备免受过电压损坏；过电压作用后，又能使系统迅速恢复正常状态，起到防护雷电波侵入作用。一般防雷器与被保护设备并联，安装在被保护设备的电源侧。
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光伏试题1
