(完整)光伏电站设计方案和对策.docx

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1、太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术,因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国可再生能源法的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现，我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力.它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池

2、来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。1o项目概况1.1项目背景及意义本项目拟先设计一个独立系统，安装在客户工厂的屋顶上，用于演示光伏阵列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况，待客户参考后再设计一套发电量更大的系统，向工厂提供生产生活用电。本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传，系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。K2光伏发电系统的要求因本系统仅是一个参考项目，所以这里就只设计一个2。88kWp的小型系统，平均每天发电5.5kWh,可供一个IkW的负载工作5。5小时。2o系统方案2o1现场资源和环境条件江阴市位于北纬3140,3

3、4,至3157,36”，东经119至12034,30o气候为亚热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量1041。6毫米，年平均气温15.2C.具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中4月一10月平均温度在10C以上，最冷为1月份，平均温度2.5;最热月7月份，平均温度27。6o本项目采用独立型光伏系统方案。系统由电池组件PV阵列，充电控制器、逆变器、蓄电池等部件组成。（原理图如下：）独立系统原理图本系统由太阳电池组件，跟踪控制系统,控制器，逆变器，蓄电池等部分组成。太阳电池组件在太阳光的照射下产生直流电流；而充电控制器则协调太阳能电池板、蓄电池和负载的工作，具有自动防止太阳

4、能光伏系统的储能蓄电池过充电和过放电的功能。蓄电池在系统中的作用就是存储能量，还能对系统起着调节电量、稳定输出的作用.逆变器的作用是将蓄电池的直流电转变为适合负载使用的正弦波交流电，逆变器输出的交流电能进入配电柜；在配电柜内装有用于输出控制、过流保护、防雷保护等器件.2o3o1太阳能资源现场的纬度和光伏阵列的方位估算最近气象站的气象数据江阴项目地点的纬度0N31.9光伏阵列跟踪模式-两个轴月投入月内使用比例各月水平月平均温度各月光伏各月的太面上的平阵列水平面阳能贡献率均日辐射上的平均日辐射(0.1)(kWhm日)(eC)1.001.923.71002.44461.002.898.5100394

5、14.21.004.1719.21004.4423.41.004.9427.81004.0827.71.003.5323.61.003.5018.31.002.7212.41.002.286.1Qrt一二三四五六七A九十一二+ +（kWhm，旧）（%）2.7189%3.0596%3.3599%4.53100%4.73100%5.04100%5.84100%4.75100%4.20100%5.04100%4.36100%3.8799%年采用的季节太阳辐射量（水平）MWhm,1.24124太阳辐射量（嘛I表面）MWhZm21.571.57平均温度15.8158负荷特征估算采用详细的负荷计算?直流能

6、源需求交流能源需求交流峰负荷太阳能一负荷相关性是/否kWh值流）kWh代流）kW佼流）离网否日平均年0.05.0001,825.03.000零I现场条件估算项目名称厂房建筑项目位置江阴，中国最近的气象站气象数据-江阴项目所在地的纬度0N31.9年度太阳辐射量（倾斜表面）MWhZms1.57年平均温度15.8分析月份的直流电能量需求MWh0.000分析月份的交流电能量需求MWh1.825系统特征估算应用类型-离网光伏系统配置-光伏/蓄电池电力调节系统推荐的逆变器（直流电到交流电）容量kW位流）3.00逆变器容量kW位流）3.0逆变器平均效率%90%其他电力调节损耗%0%蓄电池所需电池自动维持的天

7、数日2.0颔定电池电压V48.0电池效率%85%最大放电深度%60%充电控制器（直流到直流）效率%95%电池温度控制-最小的最低的电池温度15.0蓄电池容量的温度损失%3%建议的额定电池容量Ah404额定电池容量Ah400光伏阵列光伏组件类型-单晶硅光伏组件制造商so1arfun额定光伏组件的效率%13.7%正常工作条件温度45光伏温度因子%/0.40%光伏阵列控制器-固定其他光伏阵列损耗%5.0%推荐的额定光伏阵列电力容量kWp3.38额定光伏阵列电力容量kWp2.88光伏阵列面积ma21.0I年能源产量（12.00月分析）估算等效的年度直流电量需求MWh2.028未满足的等效直流电需求量M

8、Wh0.029单位面积发电量kWhm295.1总的光伏系统效率%6.1%光伏系统功率参数%7.9%供应的可再生能源MWh1.999kWh1,9992o4系统方框图PV组作阵列系统方框图2.5配置方案太阳能组件功率160W(43.7V,51A)数量18片连接方式2串9并控制充电电压48V最大电流50A光伏控制器性能、参数额定电压(V)48额定电流Ip(A)50最大太阳能电池组件功率(kWp)3太阳能电池组数N6每路太阳能电池电流1b(A)1b=1pN环境温度20+50电压降落太阳能电池与蓄电池之间(V)O07蓄电池与负载之间(V)0.1机械尺寸深X宽高(mm)421*488*177防护等级IP2

9、0海拔高度5500性能特点:1)微电脑芯片控制充放电各参数点、温度补尝系数可编程任意设定，可适应不同场合的特殊要求；2) 1CD液晶模块点阵显示，中英文操作菜单，用户可根据需要选择；3) 1ED指示灯显示各路光伏充电状态和负载通断状态；4) 9个轻触按键操作；5)控制电路与主电路完全隔离，具有极高的抗干扰能力；6)118路太阳能电池输入控制；7)实时显示蓄电池电压、负载电流、总光伏电流、每路光伏电流、蓄电池温度、累计光伏发电安时数、累计负载用电安时数等十几个参数；8)历史数据统计显示：过充电次数、过放电次数、过载次数、短路次数；9)可编程设定发电机启停电压、次要负载通断电压、风机卸载和恢复电压

10、、路灯光敏切换电压等参数;10）用户可分别设置蓄电池过充电保护和过放电保护时负载的通断状态；11）具有二次下电控制能力，即对主要负载和次要负载在不同蓄电池电压点的下电控制能力；12）各路充电电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态；13）保护功能：具有蓄电池过充电、过放电、输出过载、短路、浪涌、太阳能电池接反或短路、蓄电池接反、夜间防反充等一系列报警和保护功能；14）可配RS232/485接口，便于远程遥信、遥控；PC监控软件可测实时数据、报警信息显示、修改控制参数，读取30天的每天蓄电池最高电压、蓄电池最低电压、每天光伏发电量累计和每天负载用电量累计等历史数据；15）参数设置具有

11、密码保护功能且用户可修改密码；16）告警：过压、欠压、过载、短路等保护报警；17）多路无源输出报警或控制接点：蓄电池过充电、蓄电池过放电、柴油机启动控制、负载断开、控制器故障；其它备用报警接点用户可选择，如水淹报警等；18）工作模式有阶梯式逐级限流模式、PWM工作模式、一点式工作模式、光开光断模式、光开时断模式、时钟控制模式、光开时断凌晨亮模式，其中前三种模式是针对通用负载场合的，后四种模式是针对路灯负载场合的，所有的延时长度和定时时钟都可以设置；19）用户可设置参数还包括：均充电压、浮充电压、吸收电压、启动电压、动态稳压系数、静态稳压系数、均充状态时间和吸收状态时间等。20）不掉电实时时钟功

12、能，显示与设置时钟；21）防雷：根据系统要求，可安装不同等级的防雷装置；22）具有温度补偿功能；2o6o3逆变器32位DSP控制 日本三菱第五代IPM功率模块单元 高效逆变效率达94%(DC220V系列) 多语种液晶显示功能 标准RS485/232通信接口 完美的保护功能 故障记录功能 低电压保护逆变器器性能、参数直流输入输入额定电压(VDC)48输入额定电流(A)73输入直流电压允许范围(VDC)4264交流输出额定容量(kVA)3输出额定功率(kW)3输出额定电压及频率220VAC,50Hz输出额定电流(A)13.6输出电压精度(V)2203%输出频率精度（HZ）500o05波形失真率（T

13、HD）（线性负载）W5%动态响应（负载-100%）5%功率因数（PF）Oo8过载能力150%,10秒峰值系数（CF）3:1逆变效率（80%阻性负载）93%工作环境绝缘强度（输入和输出）1500VAC,1分钟噪音（1米）50dB使用环境温度-20C+55C湿度090%,不结露使用海拔（m）6000机械尺寸立式深、宽、高（mm）442X482X267重量（kg）42恒流放电参数表（25t,7F）一安（A）终止电乐（伏/单体）放电时间（夕卜钟）510152030601201803003604S060014401.6090769456948137823714510771.762.449641417.71.6580963052144435323014310670.861.749.141.117.61.7073957347742533022214010470.161.248