模塊二 情境三 光伏離網(wǎng)各組成部分

1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)營模塊二 情境二 離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成周亞東解決實(shí)際 某海南用戶安裝一太陽能離網(wǎng)電站，要求該電站能供一臺(tái)抽水機(jī)（700W 220V單相）每天用15分鐘左右，4盞5W（220V）節(jié)能燈每天用4-5小時(shí)，能連續(xù)4天供電（陰雨天氣），系統(tǒng)工作電壓為24V，請給該用戶匹配該離網(wǎng)系統(tǒng)。 注：離網(wǎng)電站設(shè)計(jì)方法多樣，但萬變不離其注：離網(wǎng)電站設(shè)計(jì)方法多樣，但萬變不離其中，只要掌握其設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，一切均可掌握，中，只要掌握其設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，一切均可掌握，學(xué)習(xí)時(shí)不要拘泥于教材中的電流容量的計(jì)算學(xué)習(xí)時(shí)不要拘泥于教材中的電流容量的計(jì)算方法，其實(shí)可以根據(jù)總功率來計(jì)算方法，其實(shí)可以根據(jù)總功率來計(jì)算解決步

2、驟1.負(fù)載用電量與蓄電池儲(chǔ)電量匹配粗略計(jì)算負(fù)載用電量計(jì)算：A、抽水機(jī)700W，每天工作20分鐘，需要700W*1/3h=233WhB、5W節(jié)能燈4個(gè)共20W，每天工作5小時(shí)，共需要20*5=100Wh共A+B=333Wh連續(xù)工作4天，則要333*4=1332Wh粗略計(jì)算蓄電池容量計(jì)算：負(fù)載總需求量為1332Wh，即蓄電池至少應(yīng)該蓄電1332Wh的電量，即1332Wh/48V=27.75Ah的容量但，實(shí)際我們要考慮幾個(gè)問題：1.蓄電池不能全部放電完，否則會(huì)降低蓄電池的壽命，一般情況下，蓄電池放電有兩種，一種是深度放電至70%，一種是淺度放電到50%。2.蓄電池的容量與放電時(shí)間有關(guān)系，即放電時(shí)間越

3、長，容量顯示往往會(huì)越大，一般會(huì)超過100%。但放電時(shí)間越短則會(huì)容量越少。遵循蓄電池放電曲線圖。3.蓄電池與溫度也有關(guān)系，溫度越低，容量越小，當(dāng)然不是溫度越高容量越高，但溫度在25度左右是100%。4.本項(xiàng)目抽水機(jī)是電感負(fù)載，一般情況下其啟動(dòng)時(shí)的電流比較大，所以在計(jì)算蓄電池容量時(shí)要偏大。1.負(fù)載用電量與蓄電池儲(chǔ)電量匹配根據(jù)以上考慮，我們可以做下面精準(zhǔn)計(jì)算解決步驟1.負(fù)載用電量與蓄電池儲(chǔ)電量匹配精細(xì)計(jì)算負(fù)載用電量計(jì)算：精細(xì)計(jì)算負(fù)載用電量計(jì)算：A、抽水機(jī)700W，每天工作20分鐘，需要700W*1/3h=233Wh，電感元件以3倍計(jì)算。233*3=700Wh B、5W節(jié)能燈4個(gè)共20W，每天工作5小

4、時(shí)，共需要20*5=100Wh共A+B=800Wh連續(xù)工作4天，則要800*4=3200Wh精準(zhǔn)計(jì)算蓄電池容量計(jì)算精準(zhǔn)計(jì)算蓄電池容量計(jì)算：蓄電池容量=蓄電池容量= 3200平均放電率h= 平均放電率h=解決步驟1.負(fù)載用電量與蓄電池儲(chǔ)電量匹配精細(xì)計(jì)算負(fù)載用電量計(jì)算：精細(xì)計(jì)算負(fù)載用電量計(jì)算：A、抽水機(jī)700W，每天工作20分鐘，需要700W*1/3h=233Wh，電感元件以3倍計(jì)算。233*3=700Wh B、5W節(jié)能燈4個(gè)共20W，每天工作5小時(shí)，共需要20*5=100Wh共A+B=800Wh連續(xù)工作4天，則要800*4=3200Wh精準(zhǔn)計(jì)算蓄電池容量計(jì)算精準(zhǔn)計(jì)算蓄電池容量計(jì)算：蓄電池容量=

5、平均放電率h= 平均放電率h=h?46. 072052033. 0700?63. 27 . 046. 04解決步驟1.負(fù)載用電量與蓄電池儲(chǔ)電量匹配精準(zhǔn)計(jì)算蓄電池容量計(jì)算精準(zhǔn)計(jì)算蓄電池容量計(jì)算：蓄電池容量= 平均放電率h= 平均放電率h=h?46. 072052033. 0700?63. 27 . 046. 04蓄電池容量=Ah138489 . 017 . 03 . 13200解決步驟2.確定蓄電池的串并聯(lián)假如項(xiàng)目提供12V48Ah蓄電池，則蓄電池串聯(lián)數(shù)為：48V/12V=4個(gè)蓄電池并聯(lián)數(shù)為：138Ah/48Ah=2.87，取3個(gè)共4*3=12個(gè)蓄電池容量= 平均放電率h= 解決步驟3.組件個(gè)數(shù)

6、設(shè)計(jì)串聯(lián)電池組件數(shù)=蓄電池容量= 平均放電率h= 串聯(lián)電池組件數(shù)= 并聯(lián)電池組件數(shù)=串聯(lián)電池組件數(shù)=48*1.43/27=2.52,取3塊假設(shè)選定英利假設(shè)選定英利255Wp組件，其最大工作電壓為組件，其最大工作電壓為27V，工作電流為，工作電流為9A并聯(lián)電池組件數(shù)= 取1塊則共用組件為1*3=3塊，即3塊組件串聯(lián)6 . 09 . 08 . 01 . 4948800選型要求1.設(shè)備選型蓄電池容量= 平均放電率h= 串聯(lián)電池組件數(shù)= 1. 選定英利選定英利255Wp組件，其最大工作電壓為組件，其最大工作電壓為27V，工作電流為工作電流為9A，共，共3塊，并聯(lián)使用。塊，并聯(lián)使用。2.選定選定12V4

7、8Ah蓄電池共蓄電池共12個(gè)，個(gè)，4串串3并，共并，共12個(gè)個(gè)3.因?yàn)殡娬颈容^小，不建議使用匯流箱，可將組件因?yàn)殡娬颈容^小，不建議使用匯流箱，可將組件直接并聯(lián)連接。如果要選可選用直接并聯(lián)連接。如果要選可選用1進(jìn)進(jìn)1出匯流箱比較出匯流箱比較合適。合適。4.負(fù)載總功率達(dá)到負(fù)載總功率達(dá)到3200W，逆變器可選擇，逆變器可選擇3000-3500AV。教材例題解答要求： 在江蘇南京地區(qū)建一光伏離網(wǎng)項(xiàng)目，項(xiàng)目要求負(fù)載的總耗電量為4000wh/d，每天全天候用電，選擇的逆變器效率為90%，連續(xù)陰雨天數(shù)為4天，蓄電池的放電深度為70%,系統(tǒng)電壓為48V，請根據(jù)用戶需要進(jìn)行本電站的設(shè)計(jì)。教材例題解答1.負(fù)載與蓄

8、電池容量匹配設(shè)計(jì)平均放電率平均放電率h= = 小時(shí)率小時(shí)率蓄電池容量=470Ah蓄電池容量=假如項(xiàng)目提供24v/200AH蓄電池，則蓄電池串聯(lián)數(shù)為：48V/24V=2個(gè)蓄電池并聯(lián)數(shù)為： 470/200=2.35，取3共2*3=6個(gè)2.蓄電池的串并聯(lián)3.太陽能電池組件及方陣的設(shè)計(jì)串聯(lián)電池組件數(shù)=并聯(lián)電池組件數(shù)=串聯(lián)電池組件數(shù)=48*1.43/30.4=2.26,取3塊并聯(lián)電池組件數(shù)= =3.57取4塊則共用組件為4*3=12塊，即3串4并，共12*250=3000Wp組件4.設(shè)備選型匯流箱：3串4并組件，選用4進(jìn)一出匯流箱電氣參數(shù)光伏陣列電壓范圍200100V DC光伏陣列輸入列數(shù)24每路輸入最

9、大電流20A環(huán)境溫度-40+85環(huán)境濕度099%通信接口RS485防護(hù)等級IP54、IP65寬*高*深630*450*180重量15kg4.設(shè)備選型光伏控制器：3串4并組件，選用4進(jìn)一出匯流箱型號BX-C10048光伏組件總額定功率5kw額定充電電流50A蓄電池組額定電壓48V最大充電電流225A蓄電池過充電壓點(diǎn)57.6V蓄電池過充電壓恢復(fù)點(diǎn)52.0V蓄電池過放電壓點(diǎn)42.0V蓄電池過放電壓恢復(fù)點(diǎn)50.0V靜態(tài)損耗電流100mA使用環(huán)境溫度-20+50使用海拔2000m防護(hù)等級IP20設(shè)備外形尺寸355380150設(shè)備凈重8.0KG4.設(shè)備選型光伏離網(wǎng)逆變器：型號型號TLS-4KVA額定功率5000W電池電壓48V最大放電電流20A輸出電流18A充電電流按電池容量的10%計(jì)瞬時(shí)最大功率150%技術(shù)指標(biāo)，10秒輸出電壓220VAC3%輸出頻率50Hz0.05Hz空載電源0.8A DC波 形 失 真 率（THD）5%(線性負(fù)載）逆變效率90%工作環(huán)境溫度-106