屋頂太陽能發(fā)電廠設(shè)計(jì)

1、FujianCollegeofWaterConservancyandElectricPower課程名稱:太陽能光伏發(fā)電課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：屋頂太陽能發(fā)電廠設(shè)計(jì)班級(jí)：新能源1531姓名：王超學(xué)號(hào)：1244150129小組成員：李政輝、俞銘輝、朱邦茂、王超、林浩鵬指導(dǎo)教師（簽名）：吳坤華2017年6月第一章基本知識(shí)一發(fā)展歷史1二太陽能發(fā)電原理1三太陽能電池板結(jié)構(gòu)說明2四太陽能電池板材料選型3五系統(tǒng)選定及介紹5第二章可行性討論一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)13二根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行選擇材料131.1太陽電池組件（單晶硅太陽電池）131.2蓄電池（金屬氫化物鎳蓄電池）141.3匯流箱.141.3光伏控制器（太陽能控制器）15

2、1.4交流逆變器（光伏逆變器）16三優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18四問題的提出與解決19第三章總結(jié)太陽能光伏發(fā)電課程設(shè)計(jì)第一章基本知識(shí)一發(fā)展歷史早在1839年，法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾（Becqurel）就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏特效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。1954年，美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽電池，誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。20世紀(jì)70年代后，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出，同時(shí)全球約有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候

3、，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展，這之中太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦時(shí)，假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率5%,每年發(fā)電量可達(dá)5.6X1012千瓦小時(shí)，相當(dāng)于世界上能耗的40倍。正是由于太陽能的這些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，20世紀(jì)80年代后，太陽能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場(chǎng)規(guī)模也逐步擴(kuò)大。20世紀(jì)90年代后，光伏發(fā)電快速發(fā)展，到2006年，世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級(jí)光伏發(fā)電

4、系統(tǒng)，6個(gè)兆瓦級(jí)的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國(guó)是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國(guó)家。1997年又提出“百萬屋頂”計(jì)劃。日本1992年啟動(dòng)了新陽光計(jì)劃，到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國(guó)新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)，大大推動(dòng)了光伏市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使德國(guó)成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國(guó)家。瑞士、法國(guó)、意大利、西班牙、芬蘭等國(guó)，也紛紛制定光伏發(fā)展計(jì)劃，并投巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。世界光伏組件在1990年2005年年平均增長(zhǎng)率約15%。20世紀(jì)90年代后期，發(fā)展更加迅速，1999年光伏組件生產(chǎn)達(dá)到200兆瓦。商品化電池效率從10%13%提高到1

5、3%15%，生產(chǎn)規(guī)模從15兆瓦/年發(fā)展到525兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴(kuò)大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到3美元/瓦以下。2006年的光伏行業(yè)調(diào)查表明，到2010年，光伏產(chǎn)業(yè)的年發(fā)展速度將保持在30%以上。年銷售額將從2004年的70億美金增加到2010年的300億美金。許多老牌的光伏制造公司也從原來的虧本轉(zhuǎn)為盈利。二太陽能光伏發(fā)電原理光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料光伏效應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電形式。光伏發(fā)電的基本原理如圖2-1所示。半導(dǎo)體材料組成的PN結(jié)兩側(cè)因多數(shù)載流子（N區(qū)中的電子和P區(qū)中的空穴）向?qū)Ψ降臄U(kuò)散而形成寬度很窄的空間電荷區(qū)W,建立自由電場(chǎng)Ei。它對(duì)兩邊多數(shù)載流子是勢(shì)

6、壘，阻擋其繼續(xù)向?qū)Ψ罃U(kuò)散,但它對(duì)兩邊的少數(shù)載流子（N區(qū)中的空穴和P區(qū)中的電子）卻其牽引作用，能把它們迅速拉到對(duì)方區(qū)域。穩(wěn)定平衡時(shí)，少數(shù)載流子極少，難以構(gòu)成電流和輸出電能。但是，當(dāng)太陽能射到PN結(jié)時(shí)，以光子的形式與組成PN結(jié)的原子價(jià)電子碰撞，產(chǎn)生大量處于非平衡電子驅(qū)向N區(qū)，N區(qū)中的非平衡空穴驅(qū)向P區(qū)，從而使得N區(qū)有過剩的電子，P區(qū)有過剩的空穴。這樣在PN結(jié)附近就形成于內(nèi)建電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)Eph。光生電場(chǎng)除一部分抵消內(nèi)建電場(chǎng)外，還使P型層帶正點(diǎn)，N型層帶負(fù)電，在N區(qū)和P區(qū)之間的薄層產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)接通外部電路時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電流，輸出電能。當(dāng)把眾多這樣小的太陽能光伏電池單元通過串聯(lián)的方式組合在

7、一起構(gòu)成光伏陣列，就會(huì)在太陽能作用下輸出足夠大的電能。fttIffi光電子7e圖1-1光伏發(fā)電原理示意圖三太陽能電池板結(jié)構(gòu)說明1. 面板玻璃其作用為保護(hù)發(fā)電主體（如電池片），透光其選用是有要求的（1）透光率必須高（一般91%以上）;（2）超白鋼化處理。20圖一面板玻璃2. EVA膠膜用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體（如電池片）透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃，從而影響組件的透光率，從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達(dá)標(biāo)，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠，都會(huì)引起EVA提早老化，影響組件壽命。

8、圖二EVA膠膜3. 電池片主要作用就是發(fā)電，發(fā)電主體市場(chǎng)上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優(yōu)劣晶體硅太陽能電池片,設(shè)備成本相對(duì)較低，但消耗及電池片成本很高，但光電轉(zhuǎn)換效率也高，在室外陽光下發(fā)電比較適宜薄膜太陽能電池，相對(duì)設(shè)備成本較高，但消耗和電池成本很低，但光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)晶體硅電池片一半多點(diǎn)，但弱光效應(yīng)非常好，在普通燈光下也能發(fā)電，如計(jì)算器上的太陽能電池。圖三電池片4.背板作用，密封、絕緣、防水（一般都用TPT、TPE等材質(zhì)必須耐老化，大部分組件廠家都質(zhì)保25年，鋼化玻璃，鋁合金一般都沒問題，關(guān)鍵就在與背板和硅膠是否能達(dá)到要求）。圖四背板5.鋁合金邊框起一定的密封、支撐作

9、用。圖五鋁合金邊框6. 接線盒保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，起到電流中轉(zhuǎn)站的作用，如果組件短路接線盒自動(dòng)斷開短路電池串，防止燒壞整個(gè)系統(tǒng)接線盒中最關(guān)鍵的是二極管的選用，根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型不同，對(duì)應(yīng)的二極管也不相同。圖六接線盒7. 有機(jī)硅膠密封作用，用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠，國(guó)內(nèi)普遍使用硅膠，工藝簡(jiǎn)單，方便，易操作，而且成本很低。圖七有機(jī)硅膠8. 互連條互連條也叫涂錫銅帶、涂錫帶，寬一些的互連條也叫匯流條，它是電池組件中電池片于電池片連接的專用引線。圖八互連條四太陽能電池板材料選型太陽能電池可由各種不同的半導(dǎo)體材料制成，迄今使用最普遍的是硅。雖然硅

10、把陽光轉(zhuǎn)換為電力時(shí)效率并非最高的，但是它卻是半導(dǎo)體市場(chǎng)的主導(dǎo)，因?yàn)楣璋雽?dǎo)體發(fā)電的成本最低、發(fā)電量最大。制造太陽能模塊的硅有三種形式：?jiǎn)尉Ч?、多晶硅和非晶硅。單晶硅太陽能電池單晶硅，是硅的單晶體。具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì)，是一種良好的半導(dǎo)材料。熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。單晶硅具有準(zhǔn)金屬的物理性質(zhì)，有較弱的導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導(dǎo)電性將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太陽能電池片，首先要

11、在硅片上摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行。這樣就硅片上形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，單晶硅太陽能電池的單體片就制成了。單晶硅電池片四個(gè)角呈圓弧狀，表面沒有花紋。單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)

12、25年。圖1-2單晶硅太陽能電池(2)多晶硅太陽能電池多晶硅太陽能電池以多晶硅為基體材料的太陽能電池。多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能電池)。多晶硅電池片四個(gè)角為方角，表面有類似冰花一樣的花紋。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價(jià)格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。圖1-2多晶硅太陽能電池(3)非晶

13、硅薄膜太陽能電池非晶硅薄膜太陽能電池是一種以非晶硅化合物為基本組成的薄膜太陽能電池，非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡(jiǎn)化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，國(guó)際先進(jìn)水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減。圖1-3非晶硅薄膜太陽能電池五系統(tǒng)選定及介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)(PVSystem)是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，利用的是光生伏特效應(yīng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。

14、它的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點(diǎn)是可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、不污染環(huán)境、能獨(dú)立發(fā)電又能并網(wǎng)運(yùn)行，受到各國(guó)企業(yè)組織的青睞,具有廣闊的發(fā)展前景。據(jù)智研咨詢統(tǒng)計(jì)：2012年全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到97GW,2012年全球新增裝機(jī)30GW，中國(guó)新增裝機(jī)占全球總量的16%以上，隨著國(guó)家對(duì)清潔能源產(chǎn)業(yè)的大力扶持，我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展高峰期。是指利用光伏電池的光生伏打效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件和配套部件(BOS)。系統(tǒng)形式主要有三種：1獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)(離網(wǎng)系統(tǒng))2.并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分圖1-4離網(wǎng)型光

15、伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交流負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能充放電控制器給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池組充電；在無光照時(shí),通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時(shí)蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。組件作用：1. 太陽能電池組件：作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。2. 控制器：用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路太陽能電池方陣對(duì)蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負(fù)載供電的自動(dòng)控制設(shè)備。3. 蓄電池：作

16、用是對(duì)蓄電池組的充放電進(jìn)行保護(hù);蓄電池組用于存儲(chǔ)電能；逆變器的作用是將直流電變換為交流電。在夜晚或陰雨天，太陽電池組件無法工作時(shí)，由蓄電池組供電給負(fù)載工作。蓄電池的工作方式可分為循環(huán)使用和浮充使用兩種。經(jīng)常處于頻繁的充放電工作狀態(tài)，即循環(huán)使用；經(jīng)常處于充電狀態(tài)則為浮充使用，能彌補(bǔ)蓄電池因自放電而造成的容量損失。4. 逆變器：將蓄電池的直流電逆變成交流電。通過全橋電路，一般采用SPWM處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照明負(fù)載頻率、額定電壓等相匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。第二章可行性討論一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在偏遠(yuǎn)地區(qū)或經(jīng)常停電地區(qū)作為應(yīng)急發(fā)電設(shè)備，在陰雨天保證負(fù)載的

17、使用，無枯竭危險(xiǎn)；絕對(duì)干凈(無污染，除蓄電池外)；不受資源分布地域的限制；可在用電處就近發(fā)電；能源質(zhì)量高；獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短；供電系統(tǒng)工作可靠。二根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行選擇材料1.1太陽電池組件(單晶硅太陽電池)(1) 負(fù)載日功耗QL(Wh)計(jì)算。1) 主要依據(jù)：要求建設(shè)一座光伏電池組件裝機(jī)容量為1MW的獨(dú)立光伏電站；當(dāng)?shù)啬贻椛淞繛?782.3MJ/m2。2) 計(jì)算公式為：QL二PKOPHL/(5618AX365)P=1000kWPHL=6782.3MJ/m2式中：A為安全系數(shù)，取1.2；KOP為最佳輻射系數(shù)，取1.1；HL為水平面尚年太陽總輻射量(kj/m2)；P為光伏電池功率。于是有：QL=100

18、0kWPX1.1X6782.3MJ/m2/(5618X1.2X365)=3032kWh(2) 光伏組件設(shè)計(jì)。1) 太陽能電池組件總功率為1000kWP。選用300WP太陽能電池組件。其主要參數(shù)為：額定峰值功率340WP；額定峰值電壓34V；額定峰值電流10A。設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)的額定直流電壓220V。連續(xù)陰雨天數(shù)7天。2) 太陽能電池組件串并聯(lián)數(shù)的確定。電池組件串聯(lián)數(shù)二(系統(tǒng)工作電壓X1.43)/組件峰值工作電壓。=(220X1.43)/34=10塊電池組件并聯(lián)數(shù)二光伏電池方陣功率/(太陽能電池組件串聯(lián)數(shù)X組件峰值功率)=1000000WP/(10X300)=334塊電池組件實(shí)際數(shù)=10X334=3

19、334塊。電池組件實(shí)際總功率=3334X300=1000.2kW。2蓄電池選用48V/1200Ah的蓄電池。電池總量二（負(fù)載日耗電量（Wh）/系統(tǒng)直流電壓（V）X連續(xù)陰雨天數(shù)/（逆變器效率X蓄電池放電深度）=（3032000/220）X7/（0.9X0.7）=153131.31Ah蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池總量/蓄電池標(biāo)稱容量=153131.31Ah/1200Ah=128塊蓄電池串聯(lián)數(shù)=系統(tǒng)工作電壓/蓄電池標(biāo)稱電壓=220/48=5塊蓄電池總塊數(shù)=128X5=640塊1.3匯流箱本次設(shè)計(jì)方案為，每個(gè)發(fā)電單元中的11塊太陽能電池組件順次串聯(lián)組成一個(gè)發(fā)電單元，再將8個(gè)發(fā)電單元接入一個(gè)匯流箱內(nèi)。選用陽光電

20、源公司的8輸入?yún)R流箱，型號(hào)為PVS-&共需38個(gè)。r川川圖2-1匯流箱匯流箱參數(shù)如下表：表2-1匯流箱參數(shù)最大光伏陣列電壓1000Vdc最大光伏陣列并聯(lián)輸入路數(shù)8每路熔絲額定電流（可更換）10A/15A環(huán)境溫度-25+60C環(huán)境濕度099%寬*高*深670*600*210mm重量27kg1.4光伏控制器（太陽能控制器）本次設(shè)計(jì)方案為：先用12-24V型號(hào)為SC1224-25A的太陽能光伏控制器控制當(dāng)發(fā)電單元，再用型號(hào)為SC500-2600A的太陽能光伏控制器控制SC1224-25A的太陽能光伏控制器。（1）SC1224-25A太陽能光伏控制器參數(shù)：太陽能板功率（WP）300充電電壓（V

21、）24充電電流（A）12.5太陽能板組數(shù)（路）1過充保護(hù)（V）13.7V/27.4V欠壓保護(hù)（V）10.5V-11V/21V-22V空載電流（A）W20mA工作環(huán)境溫度35-85%RH（無結(jié)露）/-10°C50°C溫度補(bǔ)償（-4mv/）工作海拔高度（M）<5000保護(hù)類型過充、過放、過載、短路保護(hù)；防反接、防反充、防雷功能顯示方式LCD屏幕顯示+LED燈顯示工作狀態(tài)防護(hù)等級(jí)IP22冷卻方式鋁板散熱（2）SC500-2600A太陽能光伏控制器參數(shù)：太陽能板功率（WP）1300000充電電壓（V）500充電電流（A）2600太陽能板組數(shù)（路）1過充保護(hù)（V）570.8欠壓

22、保護(hù)（V）437.5-458.3空載電流（A）=416。6mA工作環(huán)境溫度35-85%RH（無結(jié)露）/-10°C50°C溫度補(bǔ)償(-4mv/)工作海拔高度（M）<5000保護(hù)類型過充、過放、過載、短路保護(hù)；防反接、防反充、防雷功能顯示方式LCD屏幕顯示+LED燈顯示工作狀態(tài)防護(hù)等級(jí)IP22冷卻方式鋁板散熱1.4交流逆變器（光伏逆變器）本次設(shè)計(jì)電站容量較大，發(fā)電系統(tǒng)的容量達(dá)到了1MW,所以選用較大的大型逆變器，型號(hào)為SG1000KS。SG1000KS為定制產(chǎn)品，內(nèi)部由兩個(gè)型號(hào)為SG500MX容量達(dá)500kW的逆變器組成，并包含有一臺(tái)交流配電柜，配備自用電輸出端口。產(chǎn)品參

23、數(shù)如下表：表2-2逆變器參數(shù)直流輸入?yún)?shù)最大直流輸入功率（cosp=l）3000kW最大直流電流1200A最大直流輸入電壓DC1000VMPPT電壓范圍DC500-DC820直流輸入路數(shù)8交流輸出參數(shù)額定輸出功率1000kW最大輸出功率1200kVA額定電網(wǎng)電壓三相AC315V（2路）允許電網(wǎng)電壓范圍AC250-AC362V（可設(shè)置）額定電網(wǎng)頻率50Hz允許電網(wǎng)頻率47-52Hz（可設(shè)置）功率因數(shù)調(diào)節(jié)0.9（超前）0.9（滯后）總電流諧波畸變率<3°%（額定功率）電網(wǎng)類型IT電網(wǎng)（三相三線）直流分量<5%額定電流隔離變壓器（有/無）無轉(zhuǎn)換效率最大效率98.7%歐洲效率98

24、.5%圖2-4交流逆變器三優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)的額定直流電壓llOkV。1太陽能電池組件串并聯(lián)數(shù)的確定。電池組件串聯(lián)數(shù)二(系統(tǒng)工作電壓X1.43)/組件峰值工作電壓。=(110000X1.43)/120000=4627塊電池組件并聯(lián)數(shù)=光伏電池方陣功率/(太陽能電池組件串聯(lián)數(shù)*組件峰值功率)=1000000WP/(2X300)=1塊電池組件實(shí)際數(shù)=1X4627=4627塊。電池組件實(shí)際總功率=4627X300=1388.1kW。2蓄電池選用24V/1200Ah的蓄電池。電池總量二(負(fù)載日耗電量(Wh)/系統(tǒng)直流電壓(V)*連續(xù)陰雨天數(shù)/(逆變器效率*蓄電池放電深度)=(3032000/11

25、0000)X7/(0.9X0.7)=306.26Ah蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池總量/蓄電池標(biāo)稱容量=306.26Ah/1200Ah=1塊蓄電池串聯(lián)數(shù)=系統(tǒng)工作電壓/蓄電池標(biāo)稱電壓=110000/24=4584塊蓄電池總塊數(shù)=4584X1=4584塊蓄電池電流由6400A降到了50A，減小了128倍，電流損耗減小了1600倍。3.降壓變壓器因?yàn)橄到y(tǒng)電壓升高到110kV,不能直接給負(fù)載供電，需要加一臺(tái)變壓器。根據(jù)以上條件，選用SF10-63000/110型變壓器。型號(hào)參數(shù)如下：1.電壓組合及分接范圍：高壓110kV±2X2.5%，低壓220V。2.空載損耗（kW）39.1,負(fù)載損耗（kW）22

26、1，空載電流（）0.2,阻抗電壓10.5%，運(yùn)輸重量（t）54.6，總重（t）65.5，外形尺寸：長(zhǎng)x寬乂高(mm)5830x4520x5885。圖2-5優(yōu)化后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)四問題的提出與解決。1.如果蓄電池發(fā)生故障該怎么解決？表4-1蓄電池外觀故障及解決方法故障現(xiàn)象故障原因故障后果解決方法電池殼裂痕或碎裂運(yùn)輸或撞擊損壞電池液干涸或接地故障更換損壞的蓄電池電池端子上有腐蝕制造過程殘留的電解液或電池端子密封不嚴(yán)滲透的電解液腐蝕了端子增大了接觸電阻，連接部位發(fā)熱并加大電壓降拆下連接線，清潔連接面再安裝，并涂保護(hù)油脂，滲透嚴(yán)重時(shí)必須更換蓄電池電池端子上有熔化的油脂痕跡因?yàn)檫B接松動(dòng)或接觸面有污物造成接觸不良，使連接處發(fā)熱輸出電壓下降，使用時(shí)間縮短，端子損壞重新擰緊松動(dòng)處，清除連接處污物后再連接電池殼發(fā)熱膨脹因?yàn)楦邷丨h(huán)境、過大浮充電壓或充電電流，或上述故障的組合，造成熱失控電池失水嚴(yán)重，