基于AutoCAD的民用建筑并网光伏发电系统计算机辅助设计系统研究与实现

【摘要】：太阳能作为取之不尽、用之不竭的可再生资源，相对于煤炭发电的方式，太阳能光伏发电具有无污染的优势。因此在节能减排越来越受到国家和社会关注的今天,并网光伏发电系统在民用建筑中得到了广泛应用。 现阶段，在民用建筑工程设计中，我国并网光伏发电系统的设计更多的还是工程设计人员依靠自己的经验采用人工的方式进行计算和设计，这种方式具有较大的主观性和不确定性，且要查询和计算的数据比较多，不可避免的会出现一些因人为因素造成的误差。随着计算机技术的快速发展及其与各学科之间的相互渗透，在并网光伏发电系统设计过程中利用计算机技术可以有效克服工程设计人员采用人工的计算和设计方式所带来的缺点，把设计人员从重复、烦琐的工作中解放出来，从而将精力和时间用到技术的发展和创新上。 本文是在光伏发电理论知识的基础上，同时从工程设计人员、投资方和社会角度考虑，总结了民用建筑并网光伏发电系统工程设计的几个有用的数学模型：太阳能电池方阵面辐射量计算模型、太阳能电池方阵安装倾角计算模型、光伏方阵最小允许间距计算模型、并网光伏系统装机量计算模型、建筑物防雷类别确定模型、环保效益分析模型。这些数学模型为并网光伏发电系统计算机辅助设计软件的开发打下了很好的理论基础。 本文利用Access数据库知识，通过AutoCAD软件使用VBA（Visual Basic forApplication）开发工具对其进行二次开发，在AutoCAD软件启动的时候可以自动加载自定义菜单，通过点击菜单栏上的菜单项就可以运行开发好的软件，该软件具有良好的人机交互界面和操作方便的特点。 并网光伏发电系统计算机辅助设计软件分为3个功能模块：系统计算、绘制光伏组件和设计结果查询、修改与输出。主要实现的功能有：新建项目信息、光伏组件最佳倾角及组件全年所接收的太阳能总辐射量计算、系统装机量计算、光伏组件和并网逆变器的匹配选择、光伏组件最小允许安装间距计算、安装并网光伏发电系统建筑物防雷类别确定、系统年、月发电量估算、系统投资与投资回收期计算、系统环保效益分析、相关数据库的更新、设计过程中相关信息的输出、根据系统设计的结果可以在AutoCAD软件绘图区域自动绘制光伏组件的平面图。 【关键词】：并网光伏发电 计算模型 计算机辅助设计 VBA Access数据库
【学位授予单位】：天津城市建设学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615;TP391.72
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题的背景9-11
• 1.2 本论文研究的目的和意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-13
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13
• 1.4 本文主要研究内容13-14
• 1.5 本论文的内容安排14-15
• 第二章 光伏发电系统的研究15-24
• 2.1 光伏发电系统综述15
• 2.2 并网光伏发电系统15-18
• 2.3 并网光伏发电系统的主要组成以及设备选择18-19
• 2.4 太阳能电池19-21
• 2.4.1 太阳能电池的分类19-21
• 2.4.2 太阳能电池的工作原理21
• 2.5 逆变器21-23
• 2.5.1 逆变器的分类22
• 2.5.2 逆变器的几个重要指标22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第三章 并网光伏发电系统各模块的数学模型24-38
• 3.1 太阳能光伏方阵最佳倾角的确定模型25-29
• 3.1.1 太阳能辐射能计算模型（朝向赤道）25-27
• 3.1.2 光伏方阵最佳倾角计算模型（朝向赤道）27-29
• 3.2 光伏方阵最小允许间距计算模型29-31
• 3.3 并网光伏系统容量计算模型31
• 3.4 光伏组件和逆变器的参数匹配31
• 3.5 建筑物防雷类别确定模型31-34
• 3.6 经济效益分析模型34-36
• 3.7 环保效益分析模型36
• 3.8 并网光伏发电系统年、月发电量估算模型36-37
• 3.9 本章小结37-38
• 第四章 并网光伏发电系统计算机辅助设计软件的设计与实现38-82
• 4.1 系统开发的软件平台及工具38-40
• 4.1.1 CAD 软件38
• 4.1.2 AutoCAD 二次开发工具38-39
• 4.1.3 VBA 开发工具39-40
• 4.1.4 软件平台和开发工具的确定40
• 4.2 系统的需求分析与总体设计40-42
• 4.3 数据库设计42-47
• 4.3.1 数据表设计42-46
• 4.3.2 数据库的连接46-47
• 4.4 功能模块的设计47-72
• 4.4.1 功能界面的设计49-68
• 4.4.2 自定义菜单68-72
• 4.5 该系统计算机辅助设计软件应用举例72-81
• 4.6 本章小结81-82
• 第五章 结论与展望82-83
• 5.1 结论82
• 5.2 后续工作展望82-83
• 参考文献83-86
• 发表论文和参加科研情况说明86-87
• 致谢87-88

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