500kw离网太阳能发电系统设计方案
500kW光伏系统学习案例
500kW光伏示范电站总体方案设计2011年12月25日目录一、项目概况 (1)1.1 项目地点及建设规模 (1)1.2 项目地理位置 (1)1.3 供电要求 (1)二、项目场址太阳能资源 (2)三、光伏电站系统设计 (2)3.1并网光伏系统原理 (2)3.2 电站总体规划 (3)3.3光伏发电系统设计 (4)3.3.1设计原则 (4)3.3.2系统配置 (4)3.3.3发电系统图 (5)3.4 光伏系统主要配件 (6)3.4.1 光伏组件 (6)3.4.2 并网逆变器 (6)3.5 组件安装支架 (8)3.6 监测系统 (10)四、设备清单 (11)五、发电量估算 (11)一、项目概况1.1 项目地点及建设规模江苏太仓市南仓金属材料有限公司新厂区位于南郊新城区工业安置区横五路，占地面积30亩,总投资8000万元人民币。
建造厂房10400m²，其中：生产车间6600m²、研发及化验分析用房800m²、仓库1000m²、办公及辅助用房2000m²。
本项目拟在新厂区的原料仓库屋顶、冶炼车间屋顶、浇铸拉丝车间屋顶，以及成品仓库屋顶安装光伏组件，总装机容量为498.905kW。
图1-1 南仓金属新厂区效果图1.2 项目地理位置项目地点：江苏太仓市经度：东经121.1°纬度：北纬31.45°海拔：4米1.3 供电要求供电电压：380V AC/50Hz发电类型：380V低压并网#1成品仓库#2浇铸车间设备房二、项目场址太阳能资源据统计，太仓市每年的太阳辐射总量达到1383kWh/m2，日照时数平均值为1961h。
具体每月份的太阳能辐照强度如下表所示：表2-1 太仓太阳能辐照强度三、光伏电站系统设计3.1并网光伏系统原理系统的基本原理：太阳能电池组件所发直流电通过光伏并网逆变器逆变成50Hz、380V 的交流电，经交流配电箱与用户侧并网，向负载供电。
太阳能离网光伏发电站系统设计方案模版
太阳能离网光伏发电站系统设计方案模版太阳能离网发电系统设计一、工程概述1、工程名称***离网系统2、地理位置（经度、纬度、环境状况、气候条件、风力状况、阳光资源等）3、气象资料二、方案设计（一）用户负载信息冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关，目前普通冰箱的日耗电大约1度左右。
（二）系统方案设计根据用户要求，本方案为光伏离网系统本系统是一个离网系统，其原理如下图所示：1、太阳能电池板方阵的设计（查询安装地区逐月辐照强度随倾角变化规律、倾角计算、支架设计或选取、电池板容量计算、电池板型号选择及数量确定并列出基本技术参量表、布局）逐月辐照强度随倾角变化规律六月七月八月九月十月十一月十二月年平均所选电池板的基本技术参数如下所示:2、蓄电池组的设计（容量计算、安装地区户用电压情况、蓄电池型号选择、数量确定、布局）在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下下面公式计算：其中：C：蓄电池容量[kWh]D：最长无日照间用电时[h]F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取1.05）Po：平均负荷容量[kW]L：蓄电池的维修保养率（通常取0.8)U：蓄电池的放电深度（通常取0.5)Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取0.7，如逆变器效率高可取0.8）所以此处的蓄电池的容量应该为：C=15×3×1.05/（0.7×0.5×0.8）=112.5KWh 由于系统设计的参考连续阴雨天数为3天，所以蓄电池放点深度选择为0.5。
根据福建福州的电力情况，户用电压为220V，蓄电池电压选择为24V，蓄电池组由12V的蓄电池串并而成，所以每串需要2块蓄电池串起来达到24V。
选用36块单体为12V150Ah的蓄电池，总共18串进行并联，蓄电池总容量为54000Ah，即129.6KWh。
电池型号选择双登的6-GFM-150。
3控制器的设计（型号及主要参数）控制器的输入路数不够，可使用三通连接器使两块组件并联后接入控制器。
500KW双向储能微网系统技术方案
500KW双向储能微网系统技术方案一、引言随着可再生能源的快速发展，电力系统正由传统的集中式发电向分布式发电转变。
在这种情况下，储能技术成为解决可再生能源不稳定性问题的关键技术之一、本文将介绍一个500KW双向储能微网系统技术方案，旨在解决传输和分布电网的一些问题。
二、系统概述本储能微网系统主要由太阳能光伏发电系统、风力发电系统、储能系统、微型电网控制器和电力管理系统组成。
1.太阳能光伏发电系统：通过利用太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能，为整个系统提供电力。
2.风力发电系统：利用风能转动风力发电机发电，为系统增加电力输入。
3.储能系统：通过储能装置将电能储存起来，在需要的时候进行放电，平衡电力需求和供给。
4.微型电网控制器：对整个系统的运行进行监控和控制，确保各种组件的协调运行。
5.电力管理系统：对电力消费进行优化管理，确保系统的高效运行。
三、技术方案细节1.太阳能光伏发电系统：a.选择高效率的太阳能光伏电池板，并进行合理布局，以最大程度地捕捉太阳能。
b.安装太阳能跟踪器，确保光伏电池板始终对准太阳，最大化发电效率。
c.使用逆变器将直流电转换为交流电，并与电网进行连接。
2.风力发电系统：a.选择高效率的风力发电机组件，根据实际情况选择合适的轮叶数量和设计转速。
b.安装风向传感器和风速传感器，监测风力情况，调整发电机转速以优化发电效率。
c.使用风力逆变器将直流电转换为交流电，并与电网进行连接。
3.储能系统：a.选择合适的储能装置，如锂离子电池、钠硫电池或超级电容器，根据系统需求进行容量大小的选择。
b.通过储能控制器进行放电和充电的控制，确保储能系统的稳定运行。
c.进行能量管理，最大化利用储能系统的效果，平衡电网负载和电力需求。
4.微型电网控制器：a.监控和控制光伏发电系统、风力发电系统和储能系统的运行状态和性能。
b.协调各个组件的电力输出，以最大化系统的发电效率。
c.实时监测电网负载和需求，调整发电和储能系统的工作状态。
光伏离网系统设计方案
光伏离网系统设计方案
离网光伏系统的设计方案主要包括组件选择、系统布置、控制器和逆变器选择以及系统运行和维护等方面。
首先，在组件选择方面，应选用具有高效率和良好耐候性能的太阳能光伏组件。
可以考虑使用单晶硅或多晶硅太阳能电池板，其高转换效率和长寿命能够保证系统的稳定和可靠运行。
其次，在系统布置方面，需要根据实际用电需求和光照条件合理布置光伏组件。
应选择光照条件良好、无遮挡物、日照时间充足的区域进行组件安装，并确保组件之间的间距合理，以充分利用太阳能资源。
再次，控制器和逆变器的选择也是离网光伏系统设计的重要方面。
控制器的主要功能是对电池的充放电过程进行控制和保护，确保电池的安全和稳定运行。
逆变器则负责将直流电转换为交流电供电使用。
应选用具有高效率和稳定性能的控制器和逆变器，以提高系统的整体效率和可靠性。
最后，系统运行和维护方面需要注意以下几点。
首先，应定期检查光伏组件的清洁情况，及时清除组件表面的灰尘和杂物，以确保光伏组件的发电效率。
其次，定期检查电池的充电和放电状态，及时补充不足的电量，防止电池失去充电能力。
同时，还应定期检查控制器和逆变器的运行状态，确保其正常工作。
最后，需要定期对系统进行巡检和维护，及时发现和处理故障，保证系统的正常运行。
综上所述，离网光伏系统的设计方案应综合考虑组件选择、系统布置、控制器和逆变器选择以及系统运行和维护等方面，以保证系统的高效率和可靠性。
离网型光伏发电系统设计方案
离⽹型光伏发电系统设计⽅案⼀、系统基本原理 离⽹型光伏发电系统⼴泛应⽤于偏僻⼭区、⽆电区、海岛、通讯基站和路灯等应⽤场所。
系统⼀般由太阳电池组件组成的光伏⽅阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离⽹型逆变器、直流负载和交流负载等构成。
光伏⽅阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在⽆光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独⽴逆变器供电，通过独⽴逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。
图1 离⽹型光伏发电系统⽰意图(1)太阳电池组件 太阳电池组件是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值最⾼的部件，其作⽤是将太阳的辐射能量转换为直流电能；(2)太阳能充放电控制器 也称“光伏控制器”，其作⽤是对太阳能电池组件所发的电能进⾏调节和控制，最⼤限度地对蓄电池进⾏充电，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作⽤。
在温差较⼤的地⽅，光伏控制器应具备温度补偿的功能。
(3)蓄电池组 其主要任务是贮能，以便在夜间或阴⾬天保证负载⽤电。
(4)离⽹型逆变器 离⽹发电系统的核⼼部件，负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使⽤。
为了提⾼光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运⾏，逆变器的性能指标⾮常重要。
⼆、主要组成部件介绍2.1太阳电池组件介绍图2 硅太阳电池组件结构图 太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。
根据⽤户对功率和电压的不同要求，制成太阳电池组件单个使⽤，也可以数个太阳电池组件经过串联（以满⾜电压要求）和并联（以满⾜电流要求），形成供电阵列提供更⼤的电功率。
太阳电池组件具有⾼⾯积⽐功率，长寿命和⾼可靠性的特点，在20年使⽤期限内，输出功率下降⼀般不超过20%。
图3太阳电池伏安特性 ⼀般来说，太阳电池的发电量随着⽇照强度的增加⽽按⽐例增加。
随着组件表⾯的温度升⾼⽽略有下降。
太阳电池组件的峰值功率Wp是指在⽇照强度为1000W/M2,AM为1.5，组件表⾯温度为25℃时的Imax*Umax的值（如上图所⽰）。
离网型光伏发电系统设计方案
离网型光伏发电系统设计方案
一、系统基本原理离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。
系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。
光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。
图1 离网型光伏发电系统示意图
(1)太阳电池组件
太阳电池组件是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部件，其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能；
(2)太阳能充放电控制器
也称光伏控制器，其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，最大限度地对蓄电池进行充电，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方，光伏控制器应具备温度补偿的功能。
(3)蓄电池组
其主要任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
(4)离网型逆变器
离网发电系统的核心部件，负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。
为了提高光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，逆变器的性能指标非常重要。
二、主要组成部件介绍。
高效的500W太阳能逆变器设计
高效的500W太阳能逆变器设计高效的500W太阳能逆变器设计在全球的绿色能源发展趋势下，越来越多的家用电器、照明设备、电动工具、不间断电源系统(UPS)以及其它工业设备开始采用太阳能供电，将太阳能量转换为所需的交流(AC)或直流(DC)电压。
为高效率地产生这些设备所需的电压和电流，电源逆变器需要正确地组合控制器、驱动器和输出功率器件。
本文讨论的这款直流到交流逆变器设计，专门针对500W功率、120V和60Hz频率的单相正弦波输出进行了优化。
这个设计的200V直流输入可以由与太阳能阵列电池板相连的DC/DC电压转换器产生。
针对这类应用有各种先进的功率器件可以使用，比如MOSFET、双极结晶体管(BJT)和IGBT。
然而，为取得最佳的转换效率和性能，为这种太阳能逆变器选择正确的功率晶体管极具挑战性，而且非常耗时。
多年来的研究表明，IGBT可以比其它功率器件提供更多的优势，其中包括更强的电流处理能力、用电压(而不是电流)方便地实现栅极控制，以及在封装内集成超快速恢复二极管实现更快的关断时间。
IGBT是一种少数载流子器件，它的关断时间取决于少数载流子重新组合的速度，因此，随着最近工艺技术和器件结构的改进，它的开关特性已得到显著增强。
另外，IGBT具有超高导通性能和较宽的安全工作区(SOA)，工作非常稳定。
基于这些基本优势，本文介绍的这个电源逆变器选用IGBT作为功率开关。
由于电源逆变器一般采用全桥拓扑，因此这个太阳能逆变器设计采用了4个高压IGBT(图1)。
晶体管Q1和Q2用作高压端IGBT，Q3和Q4用作低压端功率器件。
为保持低的总功率损耗低和高的电源转换效率，这个DC/DC逆变器解决方案利用低压端和高压端IGBT产生频率为60Hz的单相交流纯正弦波形。
本文作者编写的另外一篇文章还介绍了如何为这种太阳能逆变器应用正确选用高压IGBT。
开关型IGBT实质上，为保持谐波分量低和功率损耗最小，逆变器的高压端IG BT采用脉宽调制(PWM)，低压端IGBT则以60Hz频率变换电流方向。
光伏离网系统设计方案
光伏离网系统设计方案一、引言随着可再生能源的快速发展和环境问题的日益严重，光伏离网系统逐渐成为人们研究和应用的焦点之一。
光伏离网系统是指通过太阳能光伏发电系统将太阳能转化为电能，并将其中一部分直接馈回电网供给其他用户使用，同时将另一部分电能储存在电池中以备无光照时使用。
本文将介绍光伏离网系统的设计方案。
二、主要组成1. 太阳能光伏模块太阳能光伏模块是光伏离网系统的核心部件，它的作用是将太阳能转化为直流电能。
光伏模块通常由多个太阳能电池组成，通过并联或串联的方式组成电池组。
2. 光伏逆变器光伏逆变器是将光伏发电模块产生的直流电能转化为交流电能的装置。
逆变器具有高效率、低损耗和稳定的特点，能够将直流电能转化为标准的交流电输出。
3. 电池组电池组是光伏离网系统的储能装置，它可以储存太阳能发电系统产生的多余电能，并在无光照时提供电能供给使用。
电池组通常由多个电池单元组成，并可以根据需要进行扩展。
4. 电网连接装置电网连接装置是将光伏离网系统连接到公共电网的关键设备。
它通过逆变器将系统产生的电能馈回电网，并可以将电网的电能供给系统使用。
三、离网系统设计方案1. 太阳能光伏模块的选择在选择太阳能光伏模块时，需要考虑模块的转换效率、耐久性和可靠性。
同时，根据实际情况确定光伏模块的数量和布置方式，以确保最大程度地利用太阳能资源。
2. 光伏逆变器的选型逆变器的选型要考虑系统的容量和负载特点，确保逆变器能够稳定地运行和高效地将直流电能转化为交流电能。
此外，还要考虑逆变器的保护功能和通信接口，以便实现远程监控和管理。
3. 电池组容量的确定电池组的容量应根据用户的负荷需求和无光照期间的供电时间确定。
需要考虑到充电和放电效率、循环寿命以及安全性等因素，确保系统能够提供稳定可靠的电能供应。
4. 电网连接装置的设计电网连接装置需要符合当地的电网标准和要求，确保光伏离网系统与电网的连接稳定可靠。
同时，还需要考虑到电网故障时的安全保护和自动切换功能。
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500kw离网太阳能发电系统设计方案
一．蓄电池容量设计
1.1 总负荷计算：100
×5=500kw
说明：已知100户，每户负荷为5kw，则总负荷为二者之积为500kw。
1.2 日耗电量计算：
500kw×5h=2500kw·h
说明：由1.1所得计算结果可得负载功率为500kw，设平均每户每日用电
时间为5h则每天村落消耗的电量为2500kw·h即每天耗电2500
度。
1.3 逆变器的选型：100kw
离网逆变器3个
说明：本系统是离网发电系统，而且由1.1知负荷功率达到500kw而离
网逆变器的功率一般较小，市场上最大的有100kw，再大的功率
的逆变器就少见了，由于同时率为60%所以功率不可能同时达到
500kw，只需考虑300kw即可，所以选用3个100kw逆变器比较
合适。
1.4 系统直流电压：500V
说明：
由1.3知100kw的逆变器的直流输入在470V～720V之间，所以
可以将电压初步定在500V，视情况做出调整。
1.5 蓄电池串联数：500
÷2=250串
说明：由1.4知蓄电池输出电压为500V，若选用2V蓄电池则需要250
串。
1.6 蓄电池容量初步确定：(2500
kw·h/d×3d)÷0.8=9375kw·h
说明：因为每天耗电2500kw·h，考虑到连续三天阴雨天需三倍容量，
且又由于电池的放电深度80%左右，所以容量更要增加。这里
环境的低温度引起的蓄电池容量下降，与放电率的变化所引起的
容量变化并没有考虑进去，这里暂且不考虑。
1.7 电池组的并联数：9375
kw·h÷（2V×1200Ah/块）=3900块
3900块÷250块/串=15.6≈16串数即并16组
说明：由1.6可知道蓄电池容量为9375kw·h，而每个单体蓄电池的
容量为2V×1200Ah/块=2400w·h，易知共需15.6组并取16
组并，这时共需蓄电池数为250×16=4000块 即补了100块。
二．光伏阵列容量设计
2.1 电池组件的选择
：Pmax250W，Vmpp32.6V，Impp7.67，Voc37.5，Isc8.57
说明 ：选用的电池组件是苏州华领太阳能电力有限公司的电池板其
电池效率17.93%，最大输出功率的最大误差值 ±3%。
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2.2 冲放电控制器初步选择
：20个QYKI500V300A 6路
说明： 首先因为蓄电池容量为4000块×2400w·h=9600kw·h，而
选择一天将蓄电池充满也即光伏阵列一天发的电可以将电池
充满；这样9600 kw·h÷500V=19.2 kA·h即蓄电池要在一天
内充电19.2 kA·h，但是实际上一天光伏光照时间有限，设村
落地处北京城郊某地，通过该地的经纬度查找数据库可得全
年峰值日照时数为 1520 h [1250kw·h/平方米·年]，平均峰
值日照时数为：1520÷365=4.16h/d。即充电电电流为
19.2 kA·h÷4.16h/d÷0.8=5769.25≈5770A
QYKI500V300A 的参数为：额定电压 500V（400V-650V）
额定电流为300A。所以需要19.2≈20个控制器。
2.3 光伏电池组件初步并联数：5770
÷7.67A=752.2≈753
说明： 由2.2知5770A需要由光伏组件来提供，每块组件可以提供
7.67所以需要753组电池组件并联。
2.4 光伏汇流箱的选择：126个6路的
说明： 选用16路或者12路的会带来个问题即光伏控制器每路的输
入电流最大值为50A，如果是12路的1出的汇流箱则每根线
电流为12×7.67=92.04A已远大于50A这样选用6路的合适，
6×7.67=46.02A<50A。126×6=756这样为了充分利用汇流箱
对光伏组件并联数适当修改为756组并联。这样控制器数量
也需要调整6路的话共120<126 所以加一个控制器变为21
个。
2.5 光伏组件的串联数：
500×1.25=625V 625÷32.6=19.2≈20
说明： 考虑到电池板串联电压要等于合适的浮充电压及其他因素引
起的压降。系统选用的蓄电池是JGFM一1200 通过该型号
的单体蓄电池的浮充电压参数得2.3V即1.15倍以及其他因
素引起的压降取1.25倍所以组件电压取500×1.25=625V 。
由每块组件工作电压32.6V，所以为19.2块，取20块。
调整后的控制器为 21 个。光伏组件串联数为20，并联数为756.
三．交流配电柜的选型：由前面所述逆变器，汇流箱，控制器，已经选好。还有
配电柜，选用D-GGD 型交流低压配电柜。参数为：短
路关合电流 15KA 额定电流 600A额定工作频率
50HZ。额定工作电压380V。本系统采用的是低压三相
380V而且负载功率因素为0.8则系统通过的电流为
I=300kw÷（3×380V×0.8）=569A。
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四．总结
根据设计要求负荷要求500kw，同时率为60%，这样同时输出最大功率为300kw。
所以逆变器的选型与交流配电柜的选型只需参照300kw选择即可。即选择了3台
100kw逆变器，D-GGD型交流配电柜。
但是并不影响控制器与汇流箱的选择，因为它们是根据蓄电池的容量选定的。考虑
到阴雨天等因素，蓄电池容量选择9600kw·h。蓄电池容量与逆变器容量确定了系统
直流电压。这样可以确定了蓄电池的组串连接方式，即250串16并。通过设计一天充
满蓄电池，且每天冲电时间为4.16h，可以确定充电电流大小。可以初步确定控制器参
数。系统直流电压确定后可以确定光伏组件串联数。再根据系统充电电流确定并联数。
确定汇流箱个数，为取整，再对光伏阵列并联数，控制器，数目进行适当调整。