離網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、.離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)一．任務(wù)目標(biāo)1.掌握容量設(shè)計(jì)的步驟和思路。2.掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)方法。3.了解光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)考慮的相關(guān)因素。二．任務(wù)描述光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)主要涉及蓄電池容量、蓄電池串并聯(lián)數(shù)、光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量、光伏組件串并聯(lián)數(shù)的計(jì)算。本實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要以兩種常見的計(jì)算方法為主。計(jì)算過程中需要注意不同容量單位之間的換算。三．任務(wù)實(shí)施1.容量設(shè)計(jì)的步驟及思路：光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)的主要目的是計(jì)算出系統(tǒng)在全年內(nèi)能夠可靠工作所需的太陽能電池組件和蓄電池的數(shù)量。主要步驟:2.蓄電池容量和蓄電池組的設(shè)計(jì)：（1）基本計(jì)算方法及步

2、驟①將負(fù)載需要的用電量乘以根據(jù)實(shí)際情況確定的連續(xù)陰雨天數(shù)得到初步的蓄電池容量。陰雨天數(shù)的選擇可參照如下：一般負(fù)載，如太陽能路燈等，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或需要在3-7內(nèi)選取，重要的負(fù)載。如通信、導(dǎo)航、醫(yī)院救治等，在7-15內(nèi)選取。..②蓄電池容量除以蓄電池的允許最大放電深度。一般情況下，淺循環(huán)型蓄電池選用50%的放電深度，深循環(huán)型蓄電池選用75%的放電深度。③綜合①②得電池容量的基本公式為式中，電量的單位是，如果電量的單位是，先將折算為，折算關(guān)系如下：（2）相關(guān)因素的考慮上①放電率對蓄電池容量的影響。蓄電池的容量隨著放電率的改變而改變，這樣會對容量設(shè)

3、計(jì)產(chǎn)生影響。計(jì)算光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際平均放電率。②溫度對蓄電池容量的影響。蓄電池的實(shí)際容量會隨著溫度的變化而變化，當(dāng)溫度下降時(shí)，蓄電池的實(shí)際容量下降；溫度升高時(shí)，蓄電池的實(shí)際容量略有升高。蓄電池的實(shí)際容量與溫度的關(guān)系如圖4-3所示曲線所示。..圖4-3蓄電池容量-溫度修正曲線（200h）受低溫的影響,蓄電池的容量設(shè)計(jì)還要考慮蓄電池的最大放電深度,圖4-4所示是一般蓄電池的最大放電深度與溫度的關(guān)系,蓄電池容量設(shè)計(jì)可參考4-4所得到的最大放電深度。圖4-4蓄電池最大放電深度-溫度修正曲線..(3)實(shí)際蓄電池容量的計(jì)算考慮以上相關(guān)因素之后，將有關(guān)

4、修正系數(shù)代入有（1）蓄電池串并聯(lián)數(shù)的確定當(dāng)計(jì)算出所需的蓄電池容量后，接下來要確定蓄電池的串并聯(lián)數(shù)，計(jì)算公式為：，（2）應(yīng)用舉例建立一套光伏發(fā)電系統(tǒng)給一個(gè)地處偏遠(yuǎn)的通信基站供電，該系統(tǒng)的負(fù)載有兩個(gè)：負(fù)載一，工作電流為0.8A，每天工作24h。負(fù)載二，工作電流為4.8A，每天工作12h，該系統(tǒng)所處地區(qū)每天內(nèi)的平均最低溫度為-20攝氏度，系統(tǒng)的自給時(shí)間為6天，使用深循環(huán)工業(yè)用蓄電池（最大DOD為80%）。試計(jì)算蓄電池組的容量。因?yàn)樵摴夥l(fā)電系統(tǒng)所在地區(qū)每天內(nèi)的平均最低溫度為-20攝氏度，所以必須修正蓄電池的最大允許放電深度。由圖4-4所示的曲線

5、可以確定最大允許放電深度約為50%。根據(jù)典型容量-溫度變化曲線，與平均放電率計(jì)算數(shù)值最為接近的放電率為200小時(shí)率，由圖4-..3可知，蓄電池的低溫修正系數(shù)為0.75。放電率修正系數(shù)可參考蓄電池廠家提供的說明書，此處取0.85。（1）太陽能電池組件串并聯(lián)數(shù)的設(shè)計(jì)1.基本計(jì)算方法：太陽能電池組件設(shè)計(jì)的基本思想是滿足負(fù)載日平均用電量的需求，基本方法是用負(fù)載日平均用電量（A.h）除以電池組件日平均發(fā)電量，得到系統(tǒng)所需組件的并聯(lián)數(shù)目；將系統(tǒng)工作電壓除以太陽能電池組件的峰值電壓，得到系統(tǒng)所需組件的串聯(lián)數(shù)目。基本計(jì)算公式為:組件日平均發(fā)電量=組件峰值

6、電流（A）峰值日照時(shí)數(shù)（h）在計(jì)算組件的并聯(lián)數(shù)時(shí)，如果負(fù)載用電量的單位為W.h，注意把單位換算成A.h。系數(shù)1.43是組件峰值電壓與系統(tǒng)工作電壓的比值。例如，為工作電壓為12V的系統(tǒng)供電的組件的峰值電壓是17~17.5V；為工作電壓為24V的系統(tǒng)供電組件的峰值電壓為34V~34.5V等。因此為方便計(jì)算，用系統(tǒng)工作電壓乘以1.43即為該組件或整個(gè)陣列峰值電壓的近似值。2.相關(guān)因素的考慮：①組件實(shí)際功率的損耗..在光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，太陽能電池組件的實(shí)際輸出功率會因各種因素的影響而有所下降?；覊m的覆蓋、組件自身的功率衰減、線路的損耗等因

7、素是主要因素。因此，設(shè)計(jì)時(shí)組件功率損耗按10%計(jì)算。②逆變器的損耗逆變器在實(shí)現(xiàn)各種功能時(shí)，要消耗一定的電能，不同的逆變器損耗的電能不同。一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)逆變器轉(zhuǎn)換的損失按10%計(jì)算。如果負(fù)載是直流負(fù)載時(shí)，逆變器的損耗不計(jì)。③蓄電池充電的損耗由于蓄電池在轉(zhuǎn)換儲存電能的過程中產(chǎn)生熱量，電解水蒸發(fā)等產(chǎn)生一定的損耗，即蓄電池的充電效率根據(jù)蓄電池的不同可在90%~95%選取。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，也要根據(jù)蓄電池的不同，將電池組件的功率增加5%~10%，以抵消蓄電池充電過程的損耗。（3）實(shí)際組件串并聯(lián)數(shù)的確定在考慮上述各種因素的影響后，引入相關(guān)修正系數(shù)得：

8、(3)應(yīng)用舉例..在一個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)的光伏發(fā)電系統(tǒng)為以下負(fù)載供電:熒光燈4盞,每盞功率40W,每天工作4H,電視機(jī)1臺,每臺功率為70W,每天工作5H，系統(tǒng)工作電壓為24V.選用組件參數(shù):峰值