500KW雙向儲(chǔ)能微網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)方案

500KW雙向儲(chǔ)能系統(tǒng)

技術(shù)方案雙向儲(chǔ)能系統(tǒng)主要組成雙向儲(chǔ)能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工廠，商業(yè)等峰谷價(jià)差較大，或者經(jīng)常停電的場(chǎng)所。系統(tǒng)PCS雙向變流器，智能控制控制柜，電池組、負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)逆變器給負(fù)載供電，同時(shí)通過(guò)PCS雙向變流器給蓄電池組充電；在無(wú)光照時(shí)，由蓄電池通過(guò)PCS雙向變流器給負(fù)載供電。PVmodulePVInverterLocalloadGridPVmodulePVInverterLocalloadGrid圖1光伏發(fā)電PCS雙向儲(chǔ)能微網(wǎng)系統(tǒng)示意圖（1） 太陽(yáng)電池組件是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中的主要部分，也是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部件，其作用是將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能；（2） 光伏逆變器其作用是對(duì)太陽(yáng)能電池組件所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，變成正弦波交流電。（3） PCS雙向儲(chǔ)能變流器控制交流母線的電壓和能量轉(zhuǎn)換，對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電保護(hù)。（4） STS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)離網(wǎng)和并網(wǎng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，可以不間斷切換。（4）蓄電池組其主要任務(wù)是貯能，保障交流母線能量平衡，在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。

二、主要組成部件介紹2.1太陽(yáng)電池組件介紹多晶硅PolyCrystalline薄膜Thinfilm單晶硅Mono-Crystalline多晶硅PolyCrystalline薄膜Thinfilm太陽(yáng)電池組件是將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿年?yáng)光發(fā)電裝置。根據(jù)用戶對(duì)功率和電壓的不同要求，制成太陽(yáng)電池組件單個(gè)使用，也可以數(shù)個(gè)太陽(yáng)電池組件經(jīng)過(guò)串聯(lián)（以滿足電壓要求）和并聯(lián)（以滿足電流要求），形成供電陣列提供更大的電功率。太陽(yáng)電池的發(fā)電量隨著日照強(qiáng)度的增加而按比例增加。隨著組件表面的溫度升高而略有下降。隨著溫度的變化，電池組件的電流、電壓、功率也將發(fā)生變化，組件串聯(lián)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮電壓負(fù)溫度系數(shù)。單晶硅組件效率高，平均效率為19%左右，價(jià)格比多晶貴10%左右，國(guó)內(nèi)比較出名的廠家有隆基硅。多晶硅組件效率稍低，平均效率為17%左右，同內(nèi)比較出名的廠家有英利，天合，晶澳，尚德，昱輝等。薄膜組件有很多種，銅銦鎵硒CIGS薄膜電池，效率達(dá)19.6%；碲化鎘CdTe薄膜電池效率達(dá)16.7%，硅基薄膜電池的效率為10.1%，主要生產(chǎn)廠家的漢能，尚越，龍焱等。目前多晶硅約占65%的市場(chǎng)，單晶約占30%的市場(chǎng)，薄膜組件約占5%的市場(chǎng)，市場(chǎng)主流還是多晶硅組件。

2.2并網(wǎng)逆變器介紹公司500KW并網(wǎng)逆變器采用美國(guó)TI公司32位專用DSP控制芯片，功率器件采用工業(yè)級(jí)的IGBT，直流母線采用金屬化薄膜電容，低雜散電感的疊層母排技術(shù)，運(yùn)用電流控制型？咖有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)高效隔離變壓器，可靠性高，保護(hù)功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無(wú)諧波污染供電等特點(diǎn)。該并網(wǎng)逆變器的主要技術(shù)性能特點(diǎn)如下：采用英飛凌公司第四代功率模塊；具有直流和交流手動(dòng)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)和自動(dòng)分勵(lì)脫扣。具有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測(cè)方案；具有過(guò)載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護(hù)及告警功能；寬直流輸入電壓范圍(450V?850V)，整機(jī)效率高達(dá)96.5%；人性化的LCD液晶界面，通過(guò)按鍵操作，液晶顯示屏(LCD)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)電量數(shù)據(jù)。逆變器具有完善的監(jiān)控功能；3gg二4&技術(shù)特征3gg二4&罪既成藉菊能天切皿辜逢垓可調(diào)皿■仲口"豹能夜再朔指噂網(wǎng)擂中時(shí)值同進(jìn)^無(wú)明卜探照口藩好辭秒即屏，掙便用戶拂作袒識(shí)J*方便快捷05JF面"播敗發(fā)電內(nèi)置哥財(cái)爽斥瓶.棒*博揖池率由所#%3Zffiosr■控智芯片球聃故輯耘術(shù)，運(yùn)尊畫(huà)快，ffiSQ砌:網(wǎng)J腳筆眼&E開(kāi)關(guān)朗鼻彩:誓武網(wǎng)度方辱.有藏觥e菊州swg-2^十+5邪頸理妻麻電審遠(yuǎn)析顧科痛期略球境，硒即Hi埃.可靠運(yùn)擰g境E助能(可■選)

2.3、PCS雙向儲(chǔ)能變流器介紹平湖就代景珥訪吼消略建股，改善罵河心慌芹』情發(fā)電窗D蜩妙電句用率.降低電同軍電支出斧蟲(chóng)網(wǎng)停也勾作為后期息iU竟使用產(chǎn)晶恃性瞄辟.方ffiSll雖沽■能胞池回打性（支明■轂段霍電也1主座的逆業(yè)部漫一電池■保護(hù)事工作艇式可設(shè):定電池項(xiàng)瞄理,i煎:|仙封酹'磨余客■等）CA心職4日硒倡桃口，Mng梅供井H國(guó)不再斷切晚隘劇版菸馴并京內(nèi)?果離曲開(kāi)亂設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)GrowattPCS500額定輸出功率500KVA額定電網(wǎng)電壓315Vac電網(wǎng)頻率范圍50/60Hz功率因數(shù)0.91agging-0.91eading最大效率97.5%防護(hù)等級(jí)IP20冷卻方式風(fēng)冷尺寸（寬X高X深）2000X2180X850mm重量1620Kg噪音W65dB使用環(huán)境溫度—25°C?+55°C過(guò)載能力110%--10mins120%--1min蓄電池最大功率110KW額定電壓600V電壓范圍500-820V額定電流920A最大電流1100A通信RS485/CAN2.4蓄電池介紹蓄電池主要是用于儲(chǔ)能，以便在夜間或陰雨天給負(fù)載提供電能。蓄電池是離網(wǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的可靠程度，然而蓄電池卻又是整個(gè)系統(tǒng)中平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）最短的一種器件。如果用戶能夠正常使用和維護(hù)，就能夠延長(zhǎng)其使用壽命，反之其使用壽命會(huì)顯著縮短，蓄電池的種類一般為鉛酸電池、鉛酸免維護(hù)電池及鎳鎘電池等，它們各自的特點(diǎn)如下表所示。不同種類蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)比較種類概述優(yōu)缺點(diǎn)鉛酸電池1、 一般型電池，也稱汽車用電池2、 需加水維護(hù)3、 壽命1?3年1、 充放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氣，安置地點(diǎn)須設(shè)置排風(fēng)管以免造成危害2、 電解液顯酸性，會(huì)腐蝕金屬3、 需經(jīng)常加水維護(hù)鉛酸免維護(hù)電池1、 新型電池2、 無(wú)需加水3、 壽命3?5年1、 密封式，充電時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任彳可有害氣體2、 擺設(shè)容易，不需考慮安置地點(diǎn)通風(fēng)問(wèn)題3、 免保養(yǎng)、免維護(hù)4、 放電率高，特性穩(wěn)定鎳鎘電池1、 高級(jí)電池、用于特殊場(chǎng)合及特殊設(shè)備上2、 需加水3、 壽命5?8年1、 水為介質(zhì)，充放電不會(huì)產(chǎn)生有害氣體2、 失水率低，但需要固定時(shí)間加水及保養(yǎng)3、 放電特性最佳4、 可防置于任何惡劣環(huán)境鋰電池1、 高級(jí)電池、2、 不需要加水3、 壽命10?15年1、 耐用性較強(qiáng)，充放電次數(shù)高2、 體積小、重量輕，環(huán)保3、 價(jià)格較貴考慮到負(fù)載條件、使用環(huán)境、使用壽命及成本因素，一般選擇鉛酸免維護(hù)電池。用戶千萬(wàn)不要因貪圖便宜而選擇劣質(zhì)電池，因?yàn)檫@樣做會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，并可能因此造成更大的損失。（2）、蓄電池的檢查蓄電池都會(huì)有自放電現(xiàn)象（SELF-DISCHARGE），如果長(zhǎng)期放置不用，會(huì)使能量損失掉，因此需定期進(jìn)行充放電。工程技術(shù)人員可以通過(guò)測(cè)量電池開(kāi)路電壓來(lái)判斷電池的好壞，以12V電池為例，若開(kāi)路電壓高于12.5V，則表示電池儲(chǔ)能還有80%以上，若開(kāi)路電壓低于12.5V，則應(yīng)該立刻進(jìn)行補(bǔ)充充電，若開(kāi)路電壓低于12V，則表示電池存儲(chǔ)電能不到20%，電池已處于“彈盡糧絕”的地步。免維護(hù)電池由于采用吸收式電解液系統(tǒng)，在正常使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何氣體，但是如果用戶使用不當(dāng)，造成電池過(guò)充電，就會(huì)產(chǎn)生氣體，此時(shí)電池內(nèi)壓就會(huì)增大，會(huì)將電池上方的壓力閥頂開(kāi)，嚴(yán)重的會(huì)使電池鼓脹、變形、漏液甚至破裂，這些現(xiàn)象都可以從外觀上判斷出來(lái)，如發(fā)現(xiàn)上述情況應(yīng)立即更換電池。（3）、使用和保養(yǎng)雖然免維護(hù)電池在使用時(shí)不需要人工進(jìn)行專門的維護(hù)工作，但是在使用時(shí)還是有一定的要求，如果使用不當(dāng)會(huì)影響電池的使用壽命。影響電池使用壽命的因素有以下幾點(diǎn)：安裝、溫度、充放電電流、充電電壓、放電深度和長(zhǎng)期充電等。電池安裝：電池應(yīng)盡可能安裝在清潔，陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，并要避免受到陽(yáng)光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池應(yīng)正立放置，不可傾斜角度。每個(gè)電池之間端子的連接要牢固。環(huán)境溫度:環(huán)境溫度對(duì)電池的影響較大。環(huán)境溫度過(guò)高，會(huì)使電池過(guò)充電產(chǎn)生氣體;環(huán)境溫度過(guò)低，則會(huì)使電池充電不足，這都會(huì)影響電池的使用壽命。因此一般要求環(huán)境溫度在25°C左右。2?5、太陽(yáng)能組件參數(shù)表多晶硅太陽(yáng)能電池板規(guī)格表SpecificationsforPoly-crystallineSiliconSolarPanels墮號(hào)ModelNd峰值功率PmMaximunpoi-cr(Up)開(kāi)踴電壓丫。。Opencireuitvoltage(V)短珞電流I非ShortcircuitCuirrcnt{A)峰值電EETiipoparatinig嵯區(qū)電流EpMuHnunoperatingcurrent組件尺寸長(zhǎng)X蜜X商McduL?U1DOI32ionHXfXD(mm)BL3O5P-24擁5餌3：025&3&1956*992^5035.37936.5&22BL295P-242554R3；8.725&195(3*9弗璃湖WM14.ft也fel&05BL285^24285■14.68.S536.07.921956+<192*50BL2S0P-248.4。36.0孔7&1956*992^50BL276P-2427S■14.08.3035.57.1&1956+992*50BL27CiP-2427044.0B.1435.57.611956*992*50EL邪QF-Z4g14.07.邱3K57.32E5時(shí)例A50型號(hào)ilodel如.峰值功率FnMoximunipower(Wp)開(kāi)路電fEVocOp-ducircuitva1t(V)里略電流[我Shortci:rtu:itCurrent(A)峰棺電FRlfnpHaximinoperotInavol )峰值電褊In口Mazinumopcrflitinacurrent(A)折件尺寸ModuleDimensionHXfXD-E)BL150P-1215021.69.OSIS.0B.3314日刎曲相SU-14&P-1221.6日，花1?.。S.OEB1J40P-12L402].BH.24IS.07.7SHL135P-12135>21.601IS.0L&0瑚2花臨時(shí)35L-_130P-12⑶2k67.07此。h22B1J25P-121252].G7.5713.06.95HL120F-12L202k81.27Q機(jī)671320呻征蛇呂DL115P-121IS21.66.9618.0機(jī)39L獨(dú)。就礎(chǔ)帕5HUI.0P-12L]-02].10G.06IS.06.1]1HL105F-1210521.66.30瓦83L-_100P-12L0421.66.05ie.。5.56三、方案設(shè)計(jì)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)三大原則3.1、 根據(jù)用戶的負(fù)載類型和功率確認(rèn)逆變器的功率，家用負(fù)載一般分為感性負(fù)載和阻性負(fù)載，洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、水泵、抽油煙機(jī)等帶有電動(dòng)機(jī)的負(fù)載是感性負(fù)載，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功率是額定功率的5-7倍，在計(jì)算逆變器的功率時(shí)，要把這些負(fù)載的啟動(dòng)功率考慮進(jìn)去。逆變器的輸出功率要大于負(fù)載的功率。對(duì)于監(jiān)控站，通信站等要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，輸出功率是按所有的負(fù)載功率之和。在本儲(chǔ)能系統(tǒng)中，建議并網(wǎng)逆變器和PCS變流器按1：1的比例去配置。3.2、 根據(jù)用戶每天的用電量確認(rèn)組件功率。組件的設(shè)計(jì)原則是要滿足平均天氣條件下負(fù)載每日用電量的需求，也就是說(shuō)太陽(yáng)能電池組件的全年發(fā)電量要等于負(fù)載全年用電量。因?yàn)樘鞖鈼l件有低于和高于平均值的情況，太陽(yáng)能電池組件設(shè)計(jì)的基本滿足光照最差季節(jié)的需要，就是在光照最差的季節(jié)蓄電池也能夠基本上天天充滿電。組件的發(fā)電量并不能完全轉(zhuǎn)化為用電，還要考慮控制器的效率和機(jī)器的損耗以及蓄電池的損耗，蓄電池在充放電過(guò)程中，也會(huì)有10-15%的損耗。離網(wǎng)系統(tǒng)可用的電量=組件總功率*太陽(yáng)能發(fā)電平均時(shí)數(shù)*控制器效率*蓄電池效率。3.3、 根據(jù)用戶晚上用電量或者期望待機(jī)時(shí)間確定蓄電池容量。蓄電池的任務(wù)是在太陽(yáng)能輻射量不足時(shí)，保證系統(tǒng)負(fù)載的正常用電。在微網(wǎng)系統(tǒng)中，還有市電或者油機(jī)作為補(bǔ)充，蓄電池的容量可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)要注意3點(diǎn)：蓄電池組的電壓要達(dá)到PCS系統(tǒng)的電壓；蓄電池組儲(chǔ)存的電量要達(dá)到客戶的要求；蓄電池充電不能超過(guò)0.2C,放電不能超過(guò)0.3C。客戶要求：客戶為一家造船廠，總負(fù)載約400KW，最大單個(gè)負(fù)載140KW，為380V的多樣性負(fù)載，負(fù)載供電時(shí)間約7?小時(shí)，后備時(shí)間2小時(shí)，項(xiàng)目處于印度尼西亞偏僻的島嶼，有市電補(bǔ)充，但不穩(wěn)定，客戶一直用柴油發(fā)電機(jī)供電。項(xiàng)目安裝地點(diǎn)當(dāng)?shù)仄骄逯等照諘r(shí)間為4.89小時(shí)。客戶日用電量1200?1500KWH。方案設(shè)計(jì)：根據(jù)客戶的要求，采用我公司PCS微網(wǎng)系統(tǒng)方案，該方案集成光伏組件，匯流箱，并網(wǎng)逆變器，PCS變流器，變壓器，STS智能控制柜。逆變器：根據(jù)負(fù)載，選用CP500集中式逆變器，配6臺(tái)16進(jìn)1出匯流箱。組件：多晶255W，工作電壓31V，開(kāi)路電壓36V，總共1920塊，20串16并，總功率489.6KW，預(yù)計(jì)平時(shí)每天能發(fā)2000度電。PCS雙向變流器：選用PCS500。蓄電池：客戶要求后備時(shí)間2小時(shí)，按300KW運(yùn)行2小時(shí)，需要600度電，PCS輸入端額定電流為920A，按400KW的功率計(jì)算，實(shí)際需要666A，蓄電池充放電按0.2C計(jì)算，選用2V3000AH鉛酸蓄電池300個(gè)?？梢源鎯?chǔ)電能1800度，實(shí)際可以利用1260度。變壓器：根據(jù)客戶的負(fù)載，配一臺(tái)3