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1、光伏离网和微网系统研究光伏离网和微网系统研究1 1 简介简介2 2 原理框图原理框图3 3 主要材料清单主要材料清单4 4 系统测试项目系统测试项目5 5 系统的设计流程和注意事项系统的设计流程和注意事项一一 光伏离网系统光伏离网系统1 简介简介 光伏离网系统主要有太阳能组件、蓄电池、光伏充放电控制器、逆变器等组成。图图1 光伏离网系统示意图光伏离网系统示意图(百度文库）百度文库）2 原理框图和各部分组成功能1）原理框图图图2 电器连接原理图（百度文库）电器连接原理图（百度文库）2）各部分功能 a 太阳能组件 太阳能组件让太阳光能直接转换为直流电的阳光发电装置。根据用户对电压和功率的不同需求使
2、用单个组件，也可以将多个组件串联（据电压要求）或者并联（据电流要求）形成组件阵列以满足更大的功率要求使用。太阳能组件具有高面积功率比、寿命长、高可靠性的优点，20的使用时间里，输出功率衰减不超20%图图3 组件阵列图（百度图片）组件阵列图（百度图片）b 充放电控制器 充放电控制器是对组件发出的直流电进行调节和控制，并对蓄电池的充放电进行智能管理。根据系统的直流电压等级和组件的功率配置合适的控制器，常见的控制器有DC12V、24V、48V、220V 、600V。图图4 充放电控制实物图（百度图片）充放电控制实物图（百度图片）c 蓄电池 蓄电池主要是储能，以便在夜间和阴雨天给负载供电。根据系统直流
3、电压等级来确定蓄电池的串并联数量。 蓄电池串并联营遵循以下准侧：同型号规格、同厂家、同批次、同时安装和使用。图图5 蓄电池实物图（百度图片）蓄电池实物图（百度图片）d 逆变器 逆变器就是将直流电能转换成交流电的电能转换装置。可依据输出波形分正玄波和非正玄波两大类。 逆变器的选型根据负载特性（感性、容性、阻性）、功率大小来配置。图图6 逆变器实物图（百度图片）逆变器实物图（百度图片）3 主要材料清单主要材料清单 光伏离网系统组成主要有以下材料：材料名称材料名称1 光伏组件 2 蓄电池3 逆变器 4 控制配电柜5 充放电控制器 6 线材若干7 断路器 8 光伏接头 9 汇流箱10 保险丝11 防雷
4、器12 组件支架4 系统测试项目系统测试项目 离网系统测试的项目主要包括：设备名称设备名称测试项目测试项目逆变器带载能力、输出波形、短路保护、温升、效率、反相保护等充放电控制器过充放保护、充电波形、反接保护、其他额定参数等蓄电池电池放电能力、循环次数、温度系数等线材最大通过电流能力断路器响应时间、保护电流大小等保险丝最大熔断电流和熔断时间 以上是针对单个模块的测试，对于整个系统我们要测试其匹配后的性能，如效率，实际最长带载时间及其稳定性等。5 系统设计流程和注意事项系统设计流程和注意事项1）系统设计流程 离网系统设计我们需要按以下流程着手：a 设计数据 a-1 负载类型（感性、容性、阻性、混合
5、类型） a-2 系统电压（取决于成本和负载工作电压以及安全规范等） a-3 组件类型（单晶、多晶、薄膜、CIGS等） a-4 组件规格（组件输出电压、功率） a-5 地理位置（当地的气候条件） a-6 有无其他后备电源（UPS、发电机等等） a-7 安装容量（整个系统需求的功率大小） b 设计思路 b-1 对于光伏容量较大的站点建议采用220V系统电压，这样可以系统减小电流，减少过多的走线，提高系统的效率；光伏容量最小的建议采用48系统电压。 b-2 依据实际情况计算安装容量，子系统个数，是否可以分区给负载供电等等 b-3 方案通过太阳能光伏组件的容量选择适合的光伏控制器型号 b-4 方案通过
6、站点负载设备情况选择适合的离网逆变器型号 b-5 依据当地历史天气情况确定需要备用电池的容量c 以上信息确定后进行方案设计（以光伏5KW设计为例）5KW光伏离网系统设计地点：印尼北纬： 28N东经：117E地表系数：0.20负载要求：2.5KW工作8小时，日耗电20度系统电压：48 VDC可供日耗电量：20 KWh月份月份水平辐射水平辐射 30辐射射 光伏输出光伏输出 负载耗电负载耗电 Kwh/day/m2/Kwh/day/Kwh/dayKwh/day供电情况供电情况JAN2.08 3.90 19.66 20.00 98%FEB2.69 4.19 21.14 20.00 106%MAR3.39
7、 4.27 21.51 20.00 108%APR4.11 4.27 21.51 20.00 108%MAY4.65 4.24 21.37 20.00 107%JUN4.92 4.24 21.37 20.00 107%JUL4.73 4.18 21.09 20.00 105%AUG4.40 4.34 21.88 20.00 109%SEP3.85 4.51 22.71 20.00 114%OCT3.03 4.39 22.11 20.00 111%NOV2.27 4.05 20.40 20.00 102%DEC1.88 3.73 18.78 20.00 94%C-1 气象资料和月发电量气象资料来
8、源于百度文库太阳能光伏组件参数太阳能光伏组件参数蓄电池参数蓄电池参数安装角度：30最大连续阴雨天：1天最大连续阴雨天：2天最大充电电流：100A蓄电池工作温度：25蓄电池工作温度：25系统容量：5KWp总蓄电池容量：28800AH总蓄电池容量：38400AH36V,180W组件型号： 100AH,12V型号： 100AH,12V2(S)X14 (P)=28块数量：4(S)X6(P)=24数量：4(S)X8(P)=32C-2 组件参数和蓄电池容量配置 蓄电池容量计算：蓄电池容量计算：C=W*D*F/(L*U*K)C=W*D*F/(L*U*K)C蓄电池容量 D最长无日照时间W负载功率 L电池维修保
9、养率 F放电效率的修正系数 U蓄电池放电深度K逆变器效率2 注意事项： a 电池容量计算，要保证在最恶劣的天气情况下负载不断电 b 场地要能保证系统足够安全（风压，场地硬度，腐蚀等等） c 负载启动瞬间功率C-3 充电控制器的选型 控制器选型依据：系统电压、最大充放电电流大小和智能控制因素。当输入路数不够时刻使用三通连接器实现。C-4 逆变器选型 逆变器选型依据：负载类型和大小、电池系统电压、负载的输入电压要求等。C-5 其他项选用其他 材料选型主要依据耐流和耐压值要求以及响应时间就可以了。如线材依据耐压和耐流，断路器或继电器则主要满足响应时间要求。结束结束欢迎大家提问题或意见！有错误之处还请大家指点！谢谢！
