伊朗離網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、伊朗離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、 工程概述1、工程名稱 伊朗離網(wǎng)系統(tǒng)2、地理位置伊朗位于亞洲西南部，北鄰亞美尼亞、阿塞拜疆、土庫(kù)曼斯坦，西與土耳其和伊拉克接壤，東面與巴基斯坦和阿富汗相連，南面瀕臨海灣和阿曼灣。國(guó)土絕大部分在伊朗高原上，是高原國(guó)家，海拔一般在9001500米之間。西南部為厄爾布爾士山與科彼特山，東部為加恩-比爾兼德高地，北部有厄爾布茲山脈，德馬萬(wàn)德峰海拔5670米，為伊朗最高峰。西部和西南部是寬闊的扎格羅斯山山系，約占國(guó)土面積一半。中部為干燥的盆地，形成許多沙漠，有卡維爾荒漠與盧特荒漠，平均海拔1,000余米。僅西南部波斯灣沿岸與北部里海沿岸有小面積的沖擊平原。西南部扎格羅斯山麓至波斯灣頭

2、的平原稱胡齊斯坦。主要河流有卡流倫河與塞菲德。里海是世界最大的咸水湖，南岸屬伊朗。伊朗東部和內(nèi)地屬大陸性的亞熱帶草原和沙漠氣候，干燥少雨，寒暑變化大。西部山區(qū)多屬地中海式氣候。年降水量除西北部山區(qū)與里海沿岸超過(guò)1,000毫米外，一般在50-500毫米之間。中央高原年平均降水量在100毫米以下。3、氣象資料 氣象資料以伊朗首都NASA數(shù)據(jù)庫(kù)中德黑蘭氣象數(shù)據(jù)為參考，德黑蘭位于伊朗北部。項(xiàng)目月份空氣溫度相對(duì)濕度每日太陽(yáng)輻射風(fēng)速地面溫度%KWh/m2/Daym/s一月0.676.40%2.733.81二月1.772.10%3.624.22.5三月5.666.10%4.54.77.3四月12.752.7

3、0%5.514.715.7五月17.644.50%6.394.821.9六月21.841.70%7.355.326.9七月23.944.00%7.045.829.1八月23.843.70%6.565.628.1九月19.745.80%5.644.623.1十月13.854.30%4.05416十一月7.864.40%2.943.68.7十二月2.674.00%2.383.72.9年平均12.656.6%4.894.615.3二、方案設(shè)計(jì)（一）用戶負(fù)載信息用電器額定功率(W)數(shù)量用電時(shí)數(shù)(h)用電量(KWh)Saving Lamp20360.36Saving Lamp20430.24Saving

4、 Lamp11110.011TV 21”65140.26Satellite30140.12Refrigerator12011.5Personal Computer350120.7合計(jì)3.191 冰箱的耗能根據(jù)冰箱的使用模式和開關(guān)冰箱門的頻率有關(guān)，目前普通冰箱的日耗電大約1度左右，這里選取耗電為1.5度。（二）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)用戶要求，本方案為光伏離網(wǎng)系統(tǒng)本系統(tǒng)是一個(gè)離網(wǎng)系統(tǒng)，其原理如下圖所示：1、蓄電池組的設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)中儲(chǔ)能主要靠鉛酸蓄電池，蓄電池的容量利用下下面公式計(jì)算：其中：C：蓄電池容量kWh D：最長(zhǎng)無(wú)日照間用電時(shí)h F：蓄電池放電效率的修正系數(shù)（通常取1.05） Po：平均負(fù)荷容量k

5、W L：蓄電池的維修保養(yǎng)率（通常取0.8) U：蓄電池的放電深度（通常取0.5) Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（通常取0.7，如逆變器效率高 可取0.8）所以此處的蓄電池的容量應(yīng)該為：C=3.19131.05/（0.70.50.8）=35.9KWh由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考連續(xù)陰雨天數(shù)為2天，所以蓄電池放點(diǎn)深度選擇為0.5。根據(jù)伊朗的電力情況，戶用電壓為220V，蓄電池電壓選擇為24V，蓄電池組由12V的蓄電池串并而成，所以每串需要2塊蓄電池串起來(lái)達(dá)到24V。選用10塊單體為12V150Ah的蓄電池，總共5串進(jìn)行并聯(lián)，蓄電池總?cè)萘繛?500Ah，即36KWh。電池型號(hào)選擇雙登的6-GFM-150

6、。2、太陽(yáng)能電池板方陣的設(shè)計(jì)2.1 電池板傾角的計(jì)算為了保證系統(tǒng)有足夠高的效率，電池板必須按一定的傾角安裝。因此有必要先計(jì)算不同傾角對(duì)效率的影響，這個(gè)影響可以用在太陽(yáng)能電池板面上的日平均輻照強(qiáng)度來(lái)量化，輻照強(qiáng)度越大則電池板的效率越高。下表是在不同傾角時(shí)斜面上的輻照強(qiáng)度的逐月變化對(duì)照表：逐月輻照強(qiáng)度隨傾角變化規(guī)律角度月份平均日輻照強(qiáng)度（KWh/m2/Day）28 30 32 35 37 38 40一月3.513.563.613.683.723.743.78二月4.324.364.404.444.474.484.50三月4.644.654.664.664.654.654.64四月5.615.595

7、.565.515.475.455.40五月6.156.096.035.935.855.815.73六月7.036.946.856.706.596.546.42七月7.026.946.866.726.626.576.46八月6.976.936.886.796.736.696.61九月6.466.476.476.466.446.436.41十月5.445.495.535.585.615.625.64十一月4.194.254.314.394.444.464.50十二月3.373.423.483.553.603.623.66年平均5.405.405.395.375.355.345.32 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為離

8、網(wǎng)系統(tǒng)，為了保證用戶的用電，必須保證用戶的基本用電，特別是在12月份和1月份的時(shí)候，平均日輻照強(qiáng)度很低，所以應(yīng)特別注意保證在這兩個(gè)月的發(fā)電量滿足用戶的用電需求。通過(guò)上表比較，最終支架最佳傾角設(shè)計(jì)為37。2.2 電池板方陣容量的計(jì)算總共需要的電池板方陣功率計(jì)算公式為：P=W1*F/(Tm*2*3*L*Ka)W1:負(fù)載的消耗功率F：蓄電池放電效率的修正系數(shù)（通常取1.05）Tm：峰值日照時(shí)數(shù)，其值與輻照強(qiáng)度的值基本相同，這里取3.6h2：方陣表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數(shù)，通常可取0.90.95 3：方陣組合損失和對(duì)最大功率點(diǎn)偏離以及控制器效率的修正系數(shù)，通?？扇?.90.95 Ka：包括逆

9、變器等交流回路的損失率（通常取0.7，如逆變器效率高 可取0.8）所以電池板方陣功率為：P=3.1911.05/(3.60.950.950.80.8)=1.611KW考慮連續(xù)陰雨天后系統(tǒng)能在較短時(shí)間內(nèi)讓蓄電池再次充滿，可以適當(dāng)考慮放大方陣容量，但是在上面的計(jì)算中我們是以輻照最低月為準(zhǔn)，在其他月份的發(fā)電量都有很大余量，所以針對(duì)方陣容量進(jìn)行略微放大即可。2.3 電池板的選型本方案選用230W的單晶硅電池板，則總共需要8塊，總功率為1.84KW。所選電池板的基本技術(shù)參數(shù)如下所示:太陽(yáng)電池種類單晶硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)廠家 兆陽(yáng)光伏太陽(yáng)電池組件生產(chǎn)廠家兆陽(yáng)光伏太陽(yáng)電池組件型號(hào)SR-M660230指標(biāo)單位數(shù) 據(jù)

10、峰值功率Wp230開路電壓（Voc）V37.23短路電流（Isc）A8.18工作電壓（Vmppt）V30.48工作電流（Imppt）A7.55尺寸mm1630992482.4 電池板陣列的布置系統(tǒng)的額定電壓為24V，所以電池板陣列輸出電壓不能太大，根據(jù)電壓的限制，這里電池板直接并聯(lián)接入控制器。電池板采用支架結(jié)構(gòu)是電池板成37傾角，電池板采取豎立放置，18塊電池板按兩排進(jìn)行布置。前后排之間間隔為2.5m。3控制器的設(shè)計(jì)控制器選擇南京冠亞的GS- 80PCD6-V，其主要參數(shù)如下：型號(hào)GS- 80PCD6-V額定電壓（VDC）(V)24負(fù)載最大電流（A）80充電最大電流（A）80充電路數(shù)6最大開路

11、電壓（VDC）50過(guò)充（VDC）保護(hù)28.8(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)過(guò)放（VDC）斷開21.6(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)負(fù)載過(guò)壓斷開35.0(可設(shè)定)恢復(fù)33.0(可設(shè)定)空載電流（mA）300顯示方式數(shù)碼顯示電壓降落太陽(yáng)能電池與蓄電池之間( V )0.7蓄電池與負(fù)載之間( V )0.03機(jī)械尺寸深寬高( mm )380450650使用環(huán)境()-20+50海拔高度5500控制器的輸入只有6路，使用三通連接器使兩塊組件并聯(lián)后接入控制器。5逆變器的設(shè)計(jì) 由于伊朗當(dāng)?shù)氐挠秒婋妷簽?20V，所以選擇輸出電壓為220V的離網(wǎng)逆變器，經(jīng)過(guò)用戶用電器統(tǒng)計(jì)可知，用戶的最大功率約為716W，考慮到

12、用戶負(fù)載中有感性負(fù)載，在啟動(dòng)過(guò)程時(shí)有較大的沖擊電流，同時(shí)考慮系統(tǒng)的臨時(shí)增加負(fù)載的情況，所以逆變器功率應(yīng)相對(duì)選擇較大的。選取24V1.5KW的逆變器，逆變器選擇南京冠亞的GN-1.5KCSP-R，其具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表：型 號(hào)GN-1.5KCSP-R額定容量（KVA）1.5直流輸入額定輸入電壓（VDC）24V欠壓點(diǎn)(VDC）21.6欠壓恢復(fù)點(diǎn)(VDC)25.2過(guò)壓點(diǎn)（VDC）35市電輸入電壓允許范圍（VAC）22015%輸入頻率（Hz）50切換方式（可選項(xiàng)）00、11、12、21交流輸出額定電壓（VAC）220額定頻率（Hz）50輸出波形正弦波過(guò)載能力120%1分鐘電壓穩(wěn)定精度(AC)2203%頻率穩(wěn)定精度500.04波形失真率（THD）3%（線性負(fù)載）動(dòng)態(tài)響應(yīng)（0100%）5%功率因數(shù)（PF）0.8逆變效率85%峰值系數(shù)（CF）3:01環(huán)境絕緣強(qiáng)度1200VAC 1分鐘噪音（dB、1米）50dB使用環(huán)境溫度()-10+50儲(chǔ)存環(huán)境溫度()-20+70使用海拔（m）5000顯示方式表頭或指示燈連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可