2023離網(wǎng)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案

離網(wǎng)型光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案1、項(xiàng)目基本信息：項(xiàng)目名稱(chēng)：浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司杭州卷煙廠光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目項(xiàng)目地址：杭州上城區(qū)中ft77號(hào)杭州卷煙廠內(nèi)；160平方米，75250平方米，用于安裝光伏組件發(fā)電，并配置適當(dāng)儲(chǔ)能容量；項(xiàng)目功能：兩座樓屋頂各自安裝光伏組件發(fā)電并儲(chǔ)能，用于大樓內(nèi)部樓道燈5）20kWp,7530kWp；6）工作狀態(tài)：白天光伏正常發(fā)電時(shí)，將電力儲(chǔ)存到蓄電池，同時(shí)也給有需要的蓄電池儲(chǔ)能足夠時(shí)，自動(dòng)切換到由蓄電池給樓道燈供電。供電為AC三相380V50HZ。2、光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)成組方案：根據(jù)上述基本信息，確定以下設(shè)計(jì)選型：250Wp8020kWp108并的方式通過(guò)匯流箱接入光伏控制器；75250Wp12030kWp1012并的方式通過(guò)匯流箱接入光伏控制器。光伏組件的性能參數(shù)如下：電池材料：多晶硅；電池組件尺寸：1650×992×50mm；電池組件重量：22.5Kg；電池組成：60片多晶硅電池式串聯(lián)而成，標(biāo)稱(chēng)功率開(kāi)路電壓：37.6V；短路電流：8.75A；最佳工作電壓：31.4V；最佳工作電流：7.98A；工作環(huán)境溫度：－40℃～＋85℃；正常使用25年后組件輸出功率損耗不超過(guò)初始值的20%2144個(gè)通道；7566匯流箱的主要性能特點(diǎn)如下：IP65，滿(mǎn)足室外安裝的要求；2DC500V；15A；尺寸（深*寬*高）：96*200*224mm電氣原理圖如下：太陽(yáng)輸入1+太陽(yáng)輸入2+太陽(yáng)輸入1-太陽(yáng)輸入2-

太陽(yáng)輸出+太陽(yáng)輸出-SD220100/P33kWp，425A，DC220V，DC240V75SD220150/P33kWp625A，DC220V，DC240V型 號(hào)SD220100/PSD220150/P光伏控制器用于將波動(dòng)的光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓輸出，給蓄電池充電?？刂破骶哂泄夥嚵蟹婪唇庸δ?，夜間防反充電功能；具有電池充放電控制和多種告警與保護(hù)功能，型 號(hào)SD220100/PSD220150/P額定電壓（V）DC220DC220額定電流（A）100150最大光伏組件功率（KWp）2233光伏陣列輸入控制路數(shù)46每路光伏陣列最大電流（A）2525（V）198198（V）226226（V）264264負(fù)載過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)（可設(shè)置V）320320負(fù)載過(guò)壓恢復(fù)點(diǎn)（可設(shè)置V）280280空載電流(mA)<50<50電壓降落（V）1.351.35蓄電池與負(fù)載（V）0.10.1溫度補(bǔ)償系數(shù)（mv/℃）0~5（可設(shè)置）0~5（可設(shè)置）使用環(huán)境溫度（℃）-20 ~+50-20 ~+50使用海拔高度（m）≤5000（1000GB/T3859.2≤5000（1000GB/T3859.2防護(hù)等級(jí)IP20IP20尺寸（寬×高×深）（mm）482×177×400（4U）482×266×455（6U）機(jī)架式安裝，可裝在600×1200×600mm的機(jī)柜中。電池選型

光伏控制器模塊及機(jī)柜蓄電池是離網(wǎng)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，選型需考慮多方面因素。20kWp，75樓的光伏組件裝機(jī)峰值總30kWp。但因?yàn)橐笫撬桨惭b，沒(méi)有按杭州地區(qū)的最佳傾角與正南面2515%17kWp，7525.5kWp。光伏發(fā)電站年平均上網(wǎng)電量Ep計(jì)算如下：EpHAPAZK

（KWh）其中：HA為平均年太陽(yáng)能輻射量HA=1186kWh/m2PAZ—組件安裝容量，kWp。K裝傾角、方位角的修正系數(shù)。99%選取。252090%。加上2.1。表2.1電池組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)序號(hào)修正系數(shù)名稱(chēng)系數(shù)備 注1組件衰減平均折減系數(shù)0.9002溫度修正系數(shù)0.914按加權(quán)平均溫度修正3板面污染系數(shù)0.9704輸出功率偏離峰值系數(shù)0.9905組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)(1×2×3×4)0.790日照情況分析計(jì)算，得出周?chē)系K物遮光的影響情況。逆變器轉(zhuǎn)換效率：根據(jù)逆變器廠家提供的加權(quán)轉(zhuǎn)換效率選取。光伏電場(chǎng)線(xiàn)損、變壓器鐵損系數(shù)：從光伏組件至逆變器的直流電纜長(zhǎng)度1%變壓器鐵損系數(shù)按計(jì)算結(jié)果取值?？偟木C合效率系數(shù)包括組件陣列傾角、方位角系數(shù)；太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)可用率；電池組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)；障礙物遮光的影響系數(shù)；逆變器平均效率；電纜線(xiàn)損、變壓器鐵損系數(shù)。各種因素影響大小初步估算詳見(jiàn)表2.2。表2.2 綜合效率系數(shù)序號(hào)修正系數(shù)名稱(chēng)綜合系數(shù)1組件陣列安裝傾角、方位角系數(shù)K11.0352太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)可用率K299.00%3光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)K30.7904光照有效系數(shù)K40.9955逆變器平均效率K593%6電纜線(xiàn)損、變壓器鐵損系數(shù)0.987綜合效率系數(shù)加權(quán)平均0.734根據(jù)以上各項(xiàng)的估算修正，得出本工程的理論年發(fā)電量總的綜合效率系數(shù)。據(jù)此估算出光伏電場(chǎng)的年上網(wǎng)電量及標(biāo)準(zhǔn)功率年利用小時(shí)，詳見(jiàn)表2.3：表2.3 年平均上網(wǎng)電量序號(hào)項(xiàng) 目數(shù)據(jù)1綜合效率系數(shù)K0.7342多年平均年太陽(yáng)能輻射量 （KWh/m2)11864安裝容量 (KWp)20+305平均年上網(wǎng)電量 (KWh)43,52630058kWh，7587kWh20kW30kW3h6kW10kW。具體還需與電氣設(shè)計(jì)進(jìn)一步溝通后，再做修正。120400AhREXREX-C型閥控120600AhREX型或最REX-C75240VC10，放電深度為60.4%。先進(jìn)鉛炭電池技術(shù)介紹態(tài)（PSOC）模式循環(huán)使用專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)。2010（軍用化學(xué)電源研究與發(fā)展中心獲得多項(xiàng)專(zhuān)利及部省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)：申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利六項(xiàng)申請(qǐng)實(shí)用新型專(zhuān)利一項(xiàng)2011通過(guò)浙江省重點(diǎn)創(chuàng)新項(xiàng)目產(chǎn)品鑒定（電池技術(shù)的重大突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。）ALABC（ALABC（國(guó)際鉛酸電池先進(jìn)聯(lián)合會(huì)）的中國(guó)企業(yè)。） 國(guó)家級(jí)能源科學(xué)與技術(shù)成果鑒定證書(shū)與浙江省新產(chǎn)品鑒定證書(shū)鉛炭電池是將具有電容特性或高導(dǎo)電特性的炭材料加入到負(fù)極，結(jié)合鉛酸電池和超級(jí)電容器的優(yōu)勢(shì)，既保持了電池高能量密度，又具有超級(jí)電容器高功率、快速充放電、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。鉛炭電池原理示意圖兼具鉛酸電池和超級(jí)電容器的特性適合于部分荷電態(tài)（PSOC）模式循環(huán)使用高比功率，可快速充放電負(fù)極硫酸鹽化少，循環(huán)壽命長(zhǎng)充電接受能力較普通電池提升40%，循環(huán)壽命達(dá)5倍以上表2.4先進(jìn)鉛炭電池同普通鉛酸電池、管式膠體電池性能對(duì)比儲(chǔ)能逆變器選型型號(hào)SC30型號(hào)SC30直流側(cè)最大直流功率33kW工作電壓范圍195~450V最大直流電流169A交流側(cè)額定功率30KW最大交流側(cè)功率33kVA（長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行）最大交流電流48A最大總諧波失真<3%(額定功率時(shí))額定電網(wǎng)電壓400V允許電網(wǎng)電壓范圍310~450V額定電網(wǎng)頻率50Hz允許電網(wǎng)頻率范圍47~52Hz額定功率下的功率因數(shù)>0.99隔離變壓器具備直流電流分量<0.5%額定輸出電流功率因數(shù)可調(diào)范圍0.9（超前）~0.9（滯后）獨(dú)立逆變電壓設(shè)置范圍370~410V獨(dú)立逆變輸出電壓失真度<3%（線(xiàn)性負(fù)載）帶不平衡負(fù)載能力100%獨(dú)立逆變電壓過(guò)渡變動(dòng)范圍10％以?xún)?nèi)（電阻負(fù)載0%-100%）獨(dú)立逆變峰值系數(shù)(CF)3:1效率最大效率95.0%保護(hù)直流側(cè)斷路設(shè)備斷路器交流側(cè)斷路設(shè)備斷路器直流過(guò)壓保護(hù)具備交流過(guò)壓保護(hù)具備極性反接保護(hù)具備模塊溫度保護(hù)具備常規(guī)數(shù)據(jù)體積（寬/高/厚）806×1884×636mm重量710kg運(yùn)行溫度范圍-30~+55℃停機(jī)自耗電<40W冷卻方式溫控強(qiáng)制風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)IP21相對(duì)濕度（無(wú)冷凝）0~95%，無(wú)冷凝最高海拔6000m(超過(guò)4000m需降額)顯示屏觸摸屏調(diào)度通訊方式以太網(wǎng)、RS485BMS通訊方式RS485、CAN通信協(xié)議ModbusSC30儲(chǔ)能逆變器外觀如下：電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合上述的主要設(shè)備部件選型，得出整體光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：光伏陣列10串8

光伏控制器DC/DC流DC/DC匯流箱DC/DC流DC/DC匯流箱匯流箱母線(xiàn)匯流箱

DC/AC儲(chǔ)能逆變器DC/AC

市電自動(dòng)切換器匯流箱 DC/DC匯流箱DC/DC匯流箱DC/DC匯流箱DC/DC負(fù)載儲(chǔ)能電池集中監(jiān)控系統(tǒng)儲(chǔ)能電池BMSTMSBMS科技樓光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖96kWh+144kWh=240kWh器的常見(jiàn)效率在92％～95％，所以整個(gè)儲(chǔ)能的實(shí)際容量為240kWh×0.92＝221kWh，對(duì)應(yīng)電池管理系統(tǒng)的架構(gòu)如下圖：儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS結(jié)構(gòu)示意圖751202V400Ah2V600Ah的蓄電池，一個(gè)電池監(jiān)測(cè)單元（BMU）1210BMU1只BCUBCUBMUOPENCAN通信協(xié)議，BCUTCP通信協(xié)議。計(jì)量點(diǎn)設(shè)置在儲(chǔ)能逆變器的交流側(cè)。BMS系統(tǒng)功能有：統(tǒng)狀態(tài)等；具備充電、放電、溫度、電流等多重保護(hù)功能；具備管理整個(gè)充放電過(guò)程功能；具備絕緣電阻檢測(cè)及預(yù)警功能；具備電池組總電壓、總電流、溫度、單體電池電壓等測(cè)量功能；SOC、SOH等功能；具備對(duì)單體電池的主動(dòng)無(wú)損均衡功能及先進(jìn)的均衡規(guī)則策略；具備電池系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行信息存儲(chǔ)記錄功能；RS485CAN總線(xiàn)通訊功能；具備高壓電的通斷管理功能；系統(tǒng)供電電源監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能。BMS主要指標(biāo)有：工作電壓：AC220V；單體電壓采集范圍：0.5～3V；0.1%；0～1000V；0.2%；電流采集（傳感器）范圍：±2000A（最大）；電流采集（傳感器）精度：≤±0.5%；溫度采集范圍：-40～120℃；絕緣電阻分辨率：1KΩ；絕緣電阻測(cè)量精度：≤5%；單體電池均衡電流：2～5A；SOC估算精度：≤8%；數(shù)據(jù)采集周期：20ms；輸出觸點(diǎn)：1A/30VDC；通訊接口：100M以太網(wǎng)、RS485CAN2.0。3、光伏成組及安裝實(shí)施方案光伏支架采用固定式安裝，平鋪于槽鋼支架上。2*31380塊。75120塊光伏組件?？萍紭强偝叽缂s為（W）3000mm*（L）46000mm（具體見(jiàn)建筑設(shè)計(jì)單位的科技樓及75樓光伏布局圖）。光伏布局示意圖如下：……光伏布局示意圖主支撐結(jié)構(gòu) 電池板的固定量是否符合承重設(shè)計(jì)，另外還需考慮風(fēng)阻負(fù)荷是否足夠。4、電池組安裝實(shí)施方案科技樓GFM-400R240V。電池組尺寸為（W）4005mm×(H)610mm×(D)980mm整齊、美觀的機(jī)架柜。安裝示意圖如下：75樓：采用GFM-600R的電池，總電壓為240V。電池組尺寸為（W）4050mm×(H)820mm×(D)1020m