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离网型光伏发电系统设计

发布时间:2024-04-08 19:56:52 所属者:云开平台app官方全站

  一、系统基础原理离网型光伏发电系统大范围的应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能充放电控制器给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电,同时蓄电池还

  一、系统基础原理离网型光伏发电系统大范围的应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能充放电控制器给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电,同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电,通过独立逆变器逆变成交流电,给交流负载供电。

  太阳电池组件是太阳能供电系统中的主要部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部件,其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能;

  也称“光伏控制器”,其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制,最大限度地对蓄电池进行充电,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,光伏控制器应具备温度补偿的功能。

  离网发电系统的核心部件,负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。为了更好的提高光伏发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,逆变器的性能指标非常重要。

  太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。按照每个用户对功率和电压的不一样的要求,制成太阳电池组件单个使用,也可以数个太阳电池组件经过串联(以满足电压要求)和并联(以满足电流要求),形成供电阵列提供更大的电功率。太阳电池组件具有高面积比功率,长寿命和高可靠性的特点,在20年有效期内,输出功率下降一般不超过20%。

  一般来说,太阳电池的发电量随着日照强度的增加而按比例增加。随着组件表面的温度上升而略有下降。太阳电池组件的峰值功率Wp是指在日照强度为1000W/M2,AM为1.5,组件表面温度为25℃时的Imax*Umax的值(如上图所示)。

  随着温度的变化,电池组件的电流、电压、功率也将发生明显的变化,组件串联设计时一定要考虑电压负温度系数。

  光伏控制器主要是对太阳电池组件发出的直流电能进行调节和控制,并具有对蓄电池进行充电、放电智能管理功能,在温差较大的地方,光伏控制器应具备温度补偿的功能。

  常见的光伏控制器有DC12V、24V、48V、110V、220V不同电压等级。

  尽量配置1-2组蓄电池,可选用大容量的蓄电池,常见的有12V和2V系列的蓄电池;

  蓄电池串并联时应遵循下列原则:同型号规格、同厂家、同批次、同时安装和使用。

  离网型逆变器是光伏发电系统中的重要部件之一,逆变器选型是根据负载的特性(如阻性、感性或容性)及负载功率大小做出合理的选择的。

  现有客户需设计一套离网光伏发电系统,当地的日平均峰值日照时数按照4小时考虑,现场负载为12盏荧光灯,每盏为100W,总功率为1200W,每天使用10小时,蓄电池按照连续阴雨天2天计算,请计算出该系统的配置。

  太阳电池组件容量计算,参考公式:P0=(P×t×Q)/(1×T),式中:

  因此,本项目选用24块180Wp太阳电池组件,总功率为4.32kW,按照2块组件串联设计,共12个太阳电池串列。

  (备注:本系统选用DC48V光伏控制器,太阳电池串列分为4路接入光伏控制器。)

  系统选用DC48V光伏控制器额定电流计算,参考公式:I=P0/V,式中:

  蓄电池组的容量计算,参考公式:C=P×t×T/(V×K×2),式中:

  K蓄电池的放电系数,考虑蓄电池效率、放电深度、环境和温度、影响因素而定,一般取值为0.4~0.7。该值的大小也应该根据系统成本和用户的详细情况综合考虑;

  得出,系统需配置的蓄电池组容量为1200Ah,同时要满足直流电压48V的要求,可采用24只2V/1200Ah的蓄电池进行串联。

  P负载的功率,单位W,感性负载需考虑5倍到8倍左右的裕量;

  不同的负载(阻性、感性、容性),启动冲击电流不一样,选择的裕量系数也不同。

  系统的通讯和监控装置需配置离专用监控软件、工业PC机、显示器、通讯转换设备和通讯电缆。多机版监控软件可实现多台设备同时监控,监控软件界面如下:

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