離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)方案

光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)（技術(shù)部分）上海泊吾電源有限公司2013年1月目錄第一章：系統(tǒng)概述31.1 項(xiàng)目概述31.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)31.3 公司簡(jiǎn)介4第二章：系統(tǒng)配置52.1系統(tǒng)構(gòu)成52.2系統(tǒng)選型52.2.1光伏組件52.2.2光伏組件支架72.2.3光伏方陣防雷匯流箱82.2.4接地和防雷92.2.5線纜橋架112.2.6光伏逆變器122.2.7通訊及監(jiān)控152.2.8蓄電池17第三章：系統(tǒng)設(shè)計(jì)183.1離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理183.2氣象數(shù)據(jù)分析193.3 組件方陣設(shè)計(jì)203.3.1傾角和方位角203.3.2組件陣列間距233.3.3組件距地（屋面）距離233.4光伏逆變器電氣設(shè)計(jì)243.5光伏消防安全設(shè)計(jì)263.5.1蓄電池設(shè)計(jì)方法30第四章：系統(tǒng)發(fā)電量分析35第五章：系統(tǒng)主要設(shè)備清單36第一章：系統(tǒng)概述1.1 系統(tǒng)概述離網(wǎng)光伏屋頂系統(tǒng)由光伏組件、逆變器、控制裝置、蓄電池組成。以光伏電池板為發(fā)電部件，控制器對(duì)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí)，控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過(guò)充。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí)，控制器要控制蓄電池不被過(guò)放電，保護(hù)蓄電池。蓄電池可以貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。離網(wǎng)直流運(yùn)用還能根據(jù)負(fù)載情況去掉逆變環(huán)節(jié)做不同電壓等級(jí)的直流電源輸出供給負(fù)載使用1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要依據(jù)是技術(shù)規(guī)格書、及設(shè)備的技術(shù)規(guī)格和相關(guān)國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，主要有：IEC 60891 對(duì)晶體硅光電器件測(cè)量特性I-V的溫度修正和輻照度修正的方法；IEC 60904 光電器件；IEC 61173 光電功率發(fā)生系統(tǒng)過(guò)壓保護(hù)導(dǎo)則；IEC 61215-1993 晶體硅地表光伏電池組件 設(shè)計(jì)鑒定和定型；1ECll94 建筑物的電氣安裝；GB/T 6495.2-1996 光伏器件 第2部分：標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的要求；GB/T 19939-2005 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求；GB/T20046-2006 光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性（IEC61727:2004,MOD）；IEC 60068-2 基本環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)；IEC 61721-1995 光電模塊對(duì)意外碰撞的承受能力（抗撞擊試驗(yàn)）；IEC 60364 建筑物的電氣設(shè)施；GB/T2297 太陽(yáng)光伏能源系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)GB/T11012 太陽(yáng)電池電性能測(cè)試設(shè)備檢驗(yàn)方法GB/T18210(IEC61829) 晶體硅光伏 (PV) 方陣I-V特性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量GB/T18479(IEC61277) 地面用光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng) 概述和導(dǎo)則IEC61724 光伏系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)、測(cè)量、數(shù)據(jù)交換以及分析導(dǎo)則1.3 公司簡(jiǎn)介上海泊吾電源有限公司是研發(fā)、集成和銷售太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的專業(yè)公司。1）、為客戶提供光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)的集成服務(wù)，包括工業(yè)或民用型屋頂（roof-top）項(xiàng)目；2）、為各種行業(yè)用戶（如電力、軍隊(duì)、政府等）提供獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能并/離網(wǎng)供電系統(tǒng)；3）、為客戶提供自主研發(fā)的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)Solar ON 光伏電站一體化監(jiān)控平臺(tái)，該產(chǎn)品秉承“模塊化”設(shè)計(jì)理念，可根據(jù)光伏電站的不同類型（如并網(wǎng)或離網(wǎng)）及規(guī)模大小，為客戶提供定制化（Customization）服務(wù)；4）、技術(shù)上與哈爾濱工業(yè)大學(xué)緊密合作，進(jìn)行智能光伏微網(wǎng)系統(tǒng)、光伏組件安全技術(shù)以的研發(fā)。第二章：系統(tǒng)配置2.1系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)由以下部分的設(shè)備組成：太陽(yáng)能板組件、直流匯流箱（按需配置）、并網(wǎng)逆變器、雙向逆變器、交流配電柜、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（系統(tǒng)監(jiān)控器、環(huán)境溫度傳感器）、其他配件等。2.2系統(tǒng)選型2.2.1光伏組件當(dāng)前太陽(yáng)能光伏電池可以分非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池、多晶和單晶薄膜電池三大類。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，但由于其材料本身對(duì)太陽(yáng)輻射光譜的長(zhǎng)波區(qū)域不敏感，限制了非晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。此外，其光電效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退S-W效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定，其優(yōu)勢(shì)是弱光性能較好，在陰雨天這種不理想的環(huán)境下也有較高的轉(zhuǎn)化率，這是晶硅組件不具備的。多晶硅太陽(yáng)能光伏組件轉(zhuǎn)換效率略低于單晶硅，商業(yè)化電池的轉(zhuǎn)換效率在13%15%，在壽命期內(nèi)有一定的效率衰減，但成本較低。單晶硅和多晶硅組件使用壽命均能達(dá)到25年，其功率衰減均小于15。單晶硅太陽(yáng)能光伏組件具有電池轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，商業(yè)化電池的轉(zhuǎn)換效率在15%左右，其穩(wěn)定性好，同等容量太陽(yáng)能電池組件所占面積小，但是其生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜原料成本高，所以單晶硅的價(jià)格相比也較高。不同類型的組件都有各自的特點(diǎn)，選擇組件時(shí)需要根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、轉(zhuǎn)化率要求、質(zhì)量要求等諸多因素綜合考慮，這樣才能因地制宜得到理想的解決方案。2.2.2光伏組件支架在光伏組件的安裝過(guò)程當(dāng)中，屋頂用光伏支架正常有兩種。一種屋頂平鋪支架（下圖左），屋面有一定的傾角，在考慮到屋面的抗風(fēng)性和屋面的美觀，一般采用此法；另外一種就是屋頂固定支架（下圖右），屋面為平屋頂，良好的傾角安裝可以取得較好的日照條件，同時(shí)可以一定程度上提升組件的自凈能力和除雪能力。無(wú)論是平鋪安裝或屋頂固定支架安裝，組件支架的選型連接方式均參照防十二級(jí)臺(tái)風(fēng)等級(jí)的要求進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，支架型材需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇，組件板與板之間采用專業(yè)固定組件板的中壓塊與邊壓塊，螺絲采用不銹鋼材質(zhì)，所有外露材料均經(jīng)過(guò)熱鍍鋅處理。除銹采用專用除銹設(shè)備，進(jìn)行拋射除銹可以提高鋼材的疲勞強(qiáng)度和抗腐能力。對(duì)鋼材表面硬度也有不同程度的提高，有利于漆膜的附和不需增加外加的涂層厚度。除銹使用的磨料必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求，施工環(huán)境相對(duì)濕度不應(yīng)大于85。經(jīng)除銹后的鋼材表面，用毛刷等工具清掃干凈，才能進(jìn)行下道工序，除銹合格后的鋼材表面，如在涂底漆前已返銹，需重新除銹。鋼材除銹經(jīng)檢查合格后，在表面涂完第一道底漆，一般在除銹完成后，可在24小時(shí)內(nèi)涂完底漆。存放在廠房外，則應(yīng)在當(dāng)班漆完底漆。油漆應(yīng)按設(shè)計(jì)要求配套使用，第一遍底漆干燥后，再進(jìn)行中間漆和面漆的涂刷，保證涂層厚變達(dá)到設(shè)計(jì)要求。油漆在涂刷過(guò)程中應(yīng)均勻，不流墜。所有材料采用鍍鋅鋼材，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接部分表面涂刷防銹漆二遍；外涂刷環(huán)氧類油漆，油漆干模厚度為150微米。2.2.3光伏方陣防雷匯流箱對(duì)于大型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，為了較少電池組件與逆變器之間連接線，以及日后維護(hù)方便，通常情況下，需要在電池組件與逆變器之間增加直流匯流裝置。通常匯流箱其性能特點(diǎn)如下：戶外壁掛式安裝，防水、防銹、防曬，能夠滿足室外安裝使用要求；可同時(shí)接入多路太陽(yáng)電池串列，每路串列的電流不大于20A；每路可接入最大太陽(yáng)電池串列的開路電壓不大于DC900V；每路太陽(yáng)電池串列配有光伏專用高壓直流熔絲進(jìn)行保護(hù)，其耐壓值不小于 DC1000V；直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用高壓防雷器，防雷器采用知名品牌；直流輸出母線端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲?，斷路器建議采用知名品牌；光伏方陣防雷匯流箱接線原理圖 本項(xiàng)目中系統(tǒng)容量較小，且采用組串型逆變器，所以匯流箱無(wú)需采用匯流箱。2.2.4接地和防雷太陽(yáng)能光伏電站為三級(jí)防雷建筑物，防雷和接地涉及到以下的方面：（可參考GB50057 -94 建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范） 電站站址的選擇： 盡量避免將光伏電站建筑在雷電易發(fā)生的和易遭受雷擊的位置； 盡量避免避雷針的投影落在太陽(yáng)電池組件上； 防止雷電感應(yīng)：控制機(jī)房?jī)?nèi)的全部金屬物包括設(shè)備、機(jī)架、金屬管道、電纜的金屬外皮都要可靠接地，每件金屬物品都要單獨(dú)接到接地干線，不允許串聯(lián)后再接到接地干線上。 防止雷電波侵入:在出線桿上安裝閥型避雷器，對(duì)于低壓的220/380V 可以采用低壓閥型避雷器。要在每條回路的出線和零線上裝設(shè)。架空引入室內(nèi)的金屬管道和電纜的金屬外皮在入口處可靠接地，沖擊電阻不宜大于30 歐姆。接地的方式可以采用電焊，如果沒(méi)有辦法采用電焊，也可以采用螺栓連接。接地系統(tǒng)的要求： 所有接地都要連接在一個(gè)接地體上，接地電阻滿足其中的最小值，不允許設(shè)備串聯(lián)后再接到接地干線上。 光伏電站對(duì)接地電阻值的要求較嚴(yán)格，因此要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，建議采用復(fù)合接地體，接地機(jī)的根數(shù)以滿足實(shí)測(cè)接地電阻為準(zhǔn)。光伏電站接地接零的要求：電氣設(shè)備的接地電阻R4 歐姆，滿足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，要重復(fù)接地，R10 歐姆防雷接地應(yīng)該獨(dú)立設(shè)置，要求R30 歐姆，且和主接地裝置在地下的距離保持在3M 以上?？偟膩?lái)講，光伏系統(tǒng)的接地包括以下方面。 防雷接地：包括避雷針、避雷帶以及低壓避雷器、外線出線桿上的瓷瓶鐵腳還有連接架空線路的電纜金屬外皮。 工作接地：逆變器、蓄電池的中性點(diǎn)、電壓互感器和電流互感器的二次線圈。 保護(hù)接地：光伏電池組件機(jī)架、控制器、逆變器、以配電屏外殼、蓄電池支架、電纜外皮、穿線金屬管道的外皮。 屏蔽接地：電子設(shè)備的金屬屏蔽。 重復(fù)接地：低壓架空線路上，每隔1公里處接地。 接閃器可以采用12mm 圓鋼，如果采用避雷帶，則使用圓鋼或者扁鋼，圓鋼直徑48mm，厚度不應(yīng)該小于等于4 mm2。 引下線采用圓鋼或者扁鋼，宜優(yōu)先采用圓鋼直徑8mm，扁鋼的截面不應(yīng)該小于4mm。 接地裝置：人工垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或者圓鋼。水平接地體宜采用扁鋼或者圓鋼。圓鋼的直徑不應(yīng)該小于10mm，扁鋼截面不應(yīng)小于100 mm2，角鋼厚度不宜小于4mm，鋼管厚度不小于3-5mm。人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5mm，需要熱鍍鋅防腐處理，在焊接的地方也要進(jìn)行防腐防銹處理。 根據(jù)實(shí)際情況安裝電涌保護(hù)器。參考GB50057-94。2.2.5線纜橋架光伏系統(tǒng)中不同的部件之間的連接，因?yàn)榄h(huán)境和要求的不同，選擇的電纜也不相同，根據(jù)電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范（GB502172007）及防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求對(duì)電纜選型的要求，本工程電纜建議采用C 類阻燃電纜。低壓動(dòng)力電纜采用阻燃銅芯電纜，型號(hào)為ZRC-YJV系列；進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制電纜采用屏蔽電纜，型號(hào)ZRC-kVVP系列。以下分別列出不同連接部分的技術(shù)要求：1) 組件與組件之間的連接必須進(jìn)行UL 測(cè)試，耐熱90，防酸，防化學(xué)物質(zhì)，防潮，防曝曬。2) 方陣內(nèi)部和方陣之間的連接可以露天或者埋在地下，要求防潮、防曝曬。建議穿管安裝，導(dǎo)管必須耐熱90。3) 蓄電池和逆變器之間的接線可以使用通過(guò)UL 測(cè)試的多股軟線，或者使用通過(guò)UL 測(cè)試的電焊機(jī)電纜。4) 室內(nèi)接線（環(huán)境干燥）可以使用較短的直流連線。電纜大小規(guī)格設(shè)計(jì)，必須遵循以下原則：1) 蓄電池到室內(nèi)設(shè)備的短距離直流連接，選取電纜的額定電流為計(jì)算電纜連續(xù)電流的1.25 倍。2) 交流負(fù)載的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。3) 逆變器的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。4) 方陣內(nèi)部和方陣之間的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.56倍。5) 考慮溫度對(duì)電纜的性能的影響。6) 考慮電壓降不要超過(guò)2。7) 適當(dāng)?shù)碾娎|尺徑選取基于兩個(gè)因素，電流強(qiáng)度與電路電壓損失。完整的計(jì)算公式為：線損 = 電流 電路總線長(zhǎng) 線纜電壓因子式中線纜電壓因子可由電纜制造商處獲得。線纜施工中需要注意以下幾點(diǎn)：（1） 電纜敷設(shè)前作好施工計(jì)劃，列出詳細(xì)電纜表，表中注明每個(gè)回路電纜的型號(hào)規(guī)格、長(zhǎng)度、路徑、起始設(shè)備名稱。（2） 電纜短距離搬運(yùn)，一般采用滾動(dòng)電纜軸的方法。滾動(dòng)時(shí)應(yīng)按電纜軸上箭頭指示方向滾動(dòng)。如無(wú)箭頭時(shí)，可按電纜纏繞方向滾動(dòng)，切不可反纏繞方向滾運(yùn)，以免電纜松馳（3） 電纜敷設(shè)前應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行詳細(xì)檢查，規(guī)格、型號(hào)、截面、電壓等級(jí)均符合設(shè)計(jì)要求，外觀無(wú)扭曲、壞損等現(xiàn)象。并用1kV搖表進(jìn)行絕緣檢測(cè)，同時(shí)作好記錄。（4） 橋架多根電纜敷設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，事先將電纜的排列，用表或圖的方式劃出來(lái)，以防電纜的交叉和混亂。（5） 電纜沿橋架敷設(shè)時(shí)，應(yīng)單層敷設(shè)，排列整齊。不得有交叉，拐彎處應(yīng)以最大截面電纜允許彎曲半徑為準(zhǔn)。（6） 電纜敷設(shè)，可用無(wú)線電對(duì)講機(jī)做為定向聯(lián)絡(luò)，簡(jiǎn)易電話作為全線聯(lián)絡(luò)，手持?jǐn)U音喇叭指揮。（7） 電纜在橋架內(nèi)固定間隔不大于2米，電纜在終端頭與接頭附近宜留有備用長(zhǎng)度。（8） 電纜敷設(shè)到位后掛上統(tǒng)一規(guī)格的標(biāo)志牌，標(biāo)志牌上均注明電纜編號(hào)、型號(hào)規(guī)格、路徑。（9） 電纜敷設(shè)完后，分回路進(jìn)行相間、相地、相零絕緣測(cè)試，同時(shí)作好記錄。（10） 電纜敷設(shè)完畢、應(yīng)請(qǐng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位及施工單位的質(zhì)量檢查部門共同進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。2.2.6光伏逆變器逆變器是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的核心部分,而且要求的技術(shù)也比較高,轉(zhuǎn)換效率被視為重中之重。 逆變器性能參數(shù)：性能特點(diǎn)：1）最大轉(zhuǎn)換效率達(dá)到98.1% ；2) 易于安裝，方便組件陣列的設(shè)計(jì)；3) 運(yùn)行溫度：-25+60；4)逆變并網(wǎng)電流閉環(huán)控制，可控可調(diào)；5)輸入直流電壓范圍寬，適應(yīng)不同場(chǎng)合需求；6)防孤島保護(hù)；7)電路結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；8)全天候室外型，全密封安裝；防護(hù)等級(jí)可達(dá)到IP65；9)可選RS485或藍(lán)牙通訊，上位機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視；功能說(shuō)明：在確認(rèn)接線正確無(wú)誤后，首先閉合交流側(cè)外接斷路器，電源供電正常，液晶顯示板亮起，閉合直流側(cè)外接斷路器，在直流電壓正常的情況下，電源開始判斷是否具備并網(wǎng)條件，如果條件不具備，電源處于待機(jī)狀態(tài)；條件具備后，2分鐘后開始并網(wǎng)發(fā)電，電流饋入公共電網(wǎng)。在運(yùn)行過(guò)程中，電源控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷各項(xiàng)并網(wǎng)條件，不需人為干預(yù)。1) 待機(jī)所謂的待機(jī)模式是指逆變電源準(zhǔn)備并網(wǎng)發(fā)電，但是還沒(méi)有并網(wǎng)發(fā)電。此模式下其不斷檢測(cè)光伏陣列是否有足夠的能量并網(wǎng)發(fā)電，當(dāng)達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電條件時(shí)逆變電源從待機(jī)模式轉(zhuǎn)入并網(wǎng)發(fā)電模式。2) 并網(wǎng)發(fā)電在此模式下，并網(wǎng)逆變器將光伏陣列的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入電網(wǎng)。同時(shí)在此模式下逆變電源一直以最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）方式使光伏陣列輸出的能量最大，故并網(wǎng)發(fā)電模式一般也稱MPPT模式。當(dāng)檢測(cè)到輸出功率超過(guò)最大允許功率后，限制輸出功率為不高于最大允許功率。3) 故障當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，逆變電源會(huì)將交直流側(cè)的接觸器立即斷開進(jìn)入保護(hù)程序從而保證系統(tǒng)安全。4) 停止所謂停止模式是指人為的干預(yù)控制逆變電源關(guān)機(jī)，其也會(huì)將交直流側(cè)的接觸器立即斷開，SMA有獨(dú)特的ESS直流電子開關(guān)設(shè)計(jì)，即使在誤操作的情況下也能保證人生安全。同時(shí)逆變器選擇需要滿足以下要求：（1）并網(wǎng)逆變器的功率因數(shù)和電能質(zhì)量應(yīng)滿足中國(guó)電網(wǎng)要求，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足國(guó)網(wǎng)公2009年7月下發(fā)的國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（試行）要求。（2）逆變器額定功率滿足用于本項(xiàng)目海拔高度的要求，其內(nèi)絕緣等電氣性能滿足要求。（3）逆變器的安裝簡(jiǎn)便，無(wú)特殊性要求。（4）逆變器采用太陽(yáng)電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)。（5）逆變器能夠自動(dòng)化運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)可視化程度高。顯示屏可清晰顯示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)，總發(fā)電量數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、按年查詢）數(shù)據(jù)。（6）逆變器具有故障數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄存儲(chǔ)功能，存儲(chǔ)時(shí)間大于10年。（7）逆變器本體具有直流輸入分?jǐn)嚅_關(guān)，緊急停機(jī)操作開關(guān)。（8）逆變器具有極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、交流過(guò)流及直流過(guò)流保護(hù)、直流母線過(guò)電壓保護(hù)、電網(wǎng)斷電、電網(wǎng)過(guò)欠壓、電網(wǎng)過(guò)欠頻、光伏陣列及逆變器本身的接地檢測(cè)及保護(hù)功能等，并給出各保護(hù)功能動(dòng)作的條件和工況（即何時(shí)保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)時(shí)間、自恢復(fù)時(shí)間等）。（9）逆變器具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，通訊規(guī)約符合監(jiān)控系統(tǒng)的要求，并開放通訊接口。（10）逆變器按照CNCA/CTS0004:2009認(rèn)證技術(shù)規(guī)范要求，通過(guò)國(guó)家批準(zhǔn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。（11）逆變器平均無(wú)故障時(shí)間不低于5年，使用壽命不低于25年。（12） 逆變器整機(jī)質(zhì)保期不低于2年。2.2.7通訊及監(jiān)控光伏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電站系統(tǒng)內(nèi)的各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并記錄相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)也能提供一些故障信息以便幫助檢修人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)一些潛在的故障。整個(gè)系統(tǒng)由相關(guān)的一些硬件和軟件組成，系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單。光伏供電系統(tǒng)的監(jiān)控方案全部采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)，客戶端不需加裝任何客戶端軟件，顯得非常的便捷。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖監(jiān)控系統(tǒng)組成：A、逆變器：將設(shè)備的信號(hào)以RS485方式傳出；B、Sunny Webbox：數(shù)據(jù)采集中心，采集系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)；內(nèi)置小型B/S架構(gòu)的小型服務(wù)器，將所采集的數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)在自己的內(nèi)存當(dāng)中；C、路由器：組建以太網(wǎng)的必配硬件,將本地計(jì)算和SunnyWebbox組成以太網(wǎng)；D、本地監(jiān)控平臺(tái)：通過(guò)IE瀏覽器可以查看實(shí)時(shí)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，還有安裝Flashview軟件更加人性化的顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；E、室外同步顯示：室外可以采用LED屏同步顯示電站的運(yùn)行情況；F、遠(yuǎn)程PC：通過(guò)SMA提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Sunny Protal，業(yè)主可以遠(yuǎn)程查看電站的數(shù)據(jù)；當(dāng)電站出現(xiàn)一些異常情況，廠家人員同樣可以通過(guò)Sunny Protal進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診。系統(tǒng)功能要求：a) 數(shù)據(jù)采集、處理、記錄、顯示與保存；b) 前置機(jī)與總控機(jī)的通信、遠(yuǎn)程控制；c) 大屏幕顯示（實(shí)時(shí)、歷史曲線）；d) 故障報(bào)警；e) 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布（廠內(nèi)管理及與供電局聯(lián)網(wǎng)、共享）；f) 系統(tǒng)可手持通訊設(shè)備實(shí)時(shí)查詢，了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況。顯示要求：a) 發(fā)電站輸出電壓、電流、功率；b) 發(fā)電站當(dāng)天發(fā)電量（kwh）和累計(jì)發(fā)電量；c) CO2見排量等一些環(huán)評(píng)參數(shù)；d) 發(fā)電量隨時(shí)間變化的曲線；e) 日照強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線；f) 氣象參數(shù)；g) 手機(jī)即可登錄網(wǎng)站，顯示當(dāng)日發(fā)電量和運(yùn)行狀況。2.2.8蓄電池免維護(hù)閥控式全密封鉛酸電池選擇特點(diǎn)：適用于短時(shí)間快速支撐之DC-BANK，和DCplus15配合，可為變頻器提供恒定長(zhǎng)時(shí)間之直流電壓。缺點(diǎn)：放電曲線一般，隨著溫度降低,容量下降，需要精密的充電管理和環(huán)境溫度，使用壽命一般為35年。1) 定義 鉛酸蓄電池是蓄電池的一種，主要特點(diǎn)是采用稀硫酸做電解液，用二氧化鉛和絨狀鉛分別做為電池的正極和負(fù)極的一種酸性蓄電池。 2) 分類 按蓄電池極板結(jié)構(gòu)分類：有形成式、涂膏式和管式蓄電池。 按蓄電池蓋和結(jié)構(gòu)分類：有開口式、排氣式、防酸隔爆式和密封閥控式蓄電池。 按蓄電池維護(hù)方式分類：有普通式、少維護(hù)式、免維護(hù)式蓄電池。 按我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定主要蓄電池系列產(chǎn)品有： 起動(dòng)型蓄電池：主要用于汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)船舶等起動(dòng)和照明。 固定型蓄電池：主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源。 牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動(dòng)力電源。 鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車起動(dòng)、照明之動(dòng)力。 摩托車蓄電池：主要用于各種規(guī)格摩托車起動(dòng)和照明。 煤礦用蓄電池：主要用于電力機(jī)車牽引動(dòng)力電源。 儲(chǔ)能用蓄電池：主要用于風(fēng)力、水力發(fā)電電能儲(chǔ)存。 3) 基本構(gòu)造： 鉛酸蓄電池主要由以下部分構(gòu)成： a) 硬橡膠槽 b)負(fù)極板 c)正極板 d)隔板 e)鞍子 f)匯流排 g)封口膠 h)電池槽蓋 i)連接條 j)極柱 k)排氣栓 正負(fù)極板 鉛酸蓄電池的極板，依構(gòu)造和活性物質(zhì)化成方法，可分為四類：涂膏式極板，管式極板，化成式極板，半化成式極板。涂膏式極板由板柵和活性物質(zhì)構(gòu)成的。板柵的作用為支撐活性物質(zhì)和傳導(dǎo)電流、使電流均勻分布。板柵的材料一般鉛銻合金，免維護(hù)電池采用鉛鈣合金。正極活性物質(zhì)主要成分為二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)主要成份為絨狀鉛。 隔板 電池用隔板是由微孔橡膠、玻璃纖維等材料制成的，它的主要作用是： 防止正負(fù)極板短路；使電解液中正負(fù)離子順利通過(guò)。阻緩正負(fù)極板活性物質(zhì)的脫落，防止正負(fù)極板因震動(dòng)而損傷。 電解液 電解液是蓄電池的重要組成部份，它的作用是傳導(dǎo)電流和參加電化學(xué)反應(yīng) 電解液是由濃硫酸和凈化水（去離子水）配制而成的，電解液的純度和密度對(duì)電池容量和壽命有重要影響。 電池殼、蓋是裝正負(fù)極板和電解液的容器，一般由塑料和橡膠材料制成。 排氣栓 排氣栓一般由塑料材料制成，對(duì)電池起密封作用，阻止空氣進(jìn)入，防止極板氧化。同時(shí)可以將充電時(shí)電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出電池，避免電池產(chǎn)生危險(xiǎn)。 使用前：必須將排氣栓上的盲孔用鐵絲刺穿、以保證氣體溢出通暢。第三章：系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理太陽(yáng)電池組件設(shè)計(jì)的一個(gè)主要原則就是要滿足平均天氣條件下負(fù)載的每日用電需求，因?yàn)樘鞖鈼l件有低于和高于平均值的情況，所以要保證太陽(yáng)電池組件和蓄電池在天氣條件有別于平均值的情況下協(xié)調(diào)工作，蓄電池在數(shù)天的惡劣氣候條件下，其荷電狀態(tài)（SOC）將會(huì)降低很多。在太陽(yáng)電池組件大小的設(shè)計(jì)中不要考慮盡可能快地給蓄電池充滿電，如果這樣，就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)很大的太陽(yáng)電池組件，使得系統(tǒng)成本過(guò)高，而在一年中的絕大部分時(shí)間里太陽(yáng)電池組件的發(fā)電量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載的使用量，從而造成太陽(yáng)電池組件不必要的浪費(fèi)。蓄電池的主要作用是在太陽(yáng)輻射低于平均值的情況下給負(fù)載供電，在隨后太陽(yáng)輻射高于平均值的天氣情況下，太陽(yáng)電池組件就會(huì)給蓄電池充電。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用PVSYST 5.1和Sunny Design 2.2軟件專業(yè)設(shè)計(jì)。 PVSYST 5.1軟件界面Sunny Design 2.2軟件界面3.2組件方陣設(shè)計(jì)3.2.1傾角和方位角太陽(yáng)電池方陣的方位角是方陣的垂直面與正南方向的夾角（向東偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）。一般情況下，方陣朝向正南（即方陣垂直面與正南的夾角為0）時(shí)，太陽(yáng)電池發(fā)電量是最大的。在偏離正南（北半球）30度時(shí)，方陣的發(fā)電量將減少約1015；在偏離正南（北半球）60時(shí)，方陣的發(fā)電量將減少約2030。但是，在晴朗的夏天，太陽(yáng)輻射能量的最大時(shí)刻是在中午稍后，因此組件的方位在正南的基礎(chǔ)上稍微向西偏一些時(shí)，在午后時(shí)刻可獲得最大發(fā)電功率。在不同的季節(jié)，太陽(yáng)電池組件的方位稍微向東或西一些都有獲得發(fā)電量最大的時(shí)候。由于我們的太陽(yáng)能路燈組件在路燈的安裝過(guò)程中要考慮到每個(gè)太陽(yáng)能路燈的組件安裝外觀一致型，同時(shí)又要考慮不同地區(qū)的經(jīng)緯度不同，所受輻照強(qiáng)度的不一致，所以我們?cè)诎惭b太陽(yáng)能路燈的組件的時(shí)候，統(tǒng)一都按方位角為0 度來(lái)設(shè)置，即以正南北作為安裝的基準(zhǔn)，這樣便可以使固定式太陽(yáng)能組件獲得較大輻照功率的時(shí)間最大化，同時(shí)又可以結(jié)合使用指南針對(duì)太陽(yáng)能組件作出精確定位，在工程安裝上方陣設(shè)置場(chǎng)所受到許多條件的制約，例如，在地面上設(shè)置時(shí)土地的方位角、在屋頂上設(shè)置時(shí)屋頂?shù)姆轿唤牵蛘呤菫榱硕惚芴?yáng)陰影時(shí)的方位角，以及布置規(guī)劃、發(fā)電效率、設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)目的等許多因素都有關(guān)系。傾斜角是太陽(yáng)電池方陣平面與水平地面的夾角，并希望此夾角是方陣一年中發(fā)電量為最大時(shí)的最佳傾斜角度。一年中的最佳傾斜角與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P(guān)，當(dāng)緯度較高時(shí)，相應(yīng)的傾斜角也大。但是，和方位角一樣，在設(shè)計(jì)中也要考慮到屋頂?shù)膬A斜角及積雪滑落的傾斜角（斜率大于50-60）等方面的限制條件。對(duì)于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存在增加的情況，因此，特別是在并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)中， 并不一定優(yōu)先考慮積雪的滑落，此外，還要進(jìn)一步考慮其它因素。 對(duì)于正南（方位角為0度），傾斜角從水平（傾斜角為0度）開始逐漸向最佳的傾斜角過(guò)渡時(shí)，其日射量不斷增加直到最大值，然后再增加傾斜角其日射量不斷減少。特別是在傾斜角大于5060以后，日射量急劇下降，直至到最后的垂直放置時(shí)，發(fā)電量下降到最小。方陣從垂直放置到1020的傾斜放置都有實(shí)際的例子。對(duì)于方位角不為0度的情況，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在與水平面接近的傾斜角度附近。 以上所述為方位角、傾斜角與發(fā)電量之間的關(guān)系，光伏組件的傾角與方位角的設(shè)置直接影