光伏电站技术方案(整理后)

光伏电站技术方案

1.系统概况

1.1项目背景及意义

系统由室外太阳电池组件阵列系统、室外太阳能电池组件汇流系统、室内控制储能系统、逆变配电装置与布线系统、室内光伏发电综合测试系统组成。用于研究不同材料电池组件的光伏阵列，采取跟踪模式和固定模式时发电的情况，以及5种相同功率不同方式的太阳能电发电的对比。本系统建成后可以作为学校光伏科研方向的重点实验室，为学校学科建设、科技创新、人才培养发挥重要作用。

1.2光伏发电系统的要求

系统是一个教学实习兼科研项目，根据要求设计一个5kWp的小型光伏电站系统，包含3kWp的并网光伏系统，2kWp的离网光伏系统，共计平均每天发电约9.5kWh,可供一个1kW的负载工作9小时左右。

2.项目概况

2.1光伏系统方案的确定

根据现场资源和环境条件，系统设计采用独立型离网光伏系统和离散型并网光伏系统方案。

太阳能光伏并网发电系统主要组成如下：

（1）太阳能电池组件及其专用固定支架；

（2）光伏阵列汇流箱；

（3）光伏并网逆变器；

（4）系统的通讯监控装置；

（5）系统的防雷及接地装置；

（6）土建、配电房等基础设施；

（7）系统的连接电缆及防护材料；

太阳能光伏离网发电系统主要组成如下：

（1）太阳能电池组件及其双轴跟踪逐日支架；

（2）光伏阵列汇流箱；

（3）光伏控制器；

（4）光伏离网逆变器；

（5）系统的通讯监控装置；

（6）系统的防雷及接地装置；

（7）土建、配电房等基础设施；

（8）系统的连接电缆及防护材料；

3.设计方案

3.1方案介绍

将系统分成并网和离网两个部份。并网和离网系统中用到的太阳能电池组件有3种，一是175Wp单晶硅太阳能电池板，其工作电压为35.9V,开路电压为43.6V，经过计算，6块此类电池板串联，构成1个1KW的光伏阵列。二是175Wp多晶硅太阳能电池板，其工作电压为33.7V,开路电压为42.5V, 经过计算，6块此类电池板串

联，构成1个1KW的光伏阵列。三是100Wp薄膜太阳能电池板，其工作电压为102V,开路电压为135V, 经过计算，10块此类电池板串并联，构成1个1KW的光伏阵列。

并网部份由6块单晶硅太阳能电池（1#光伏阵列），6块多晶硅太阳能电池（2#光伏阵列），10块薄膜材料太阳能电池（3#光伏阵列）分别配以专用太阳能固定支架。为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线及方便日后维护，在室外配置光伏阵列汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上。汇流箱的输出经直流线缆接至配电房内直流配电系统，经直流配电后接至3台1.5kW并网逆变器，输出 0.4KV,50Hz 三相交流电源，实现并网发电功能。

离网部份由6块单晶硅太阳能电池（4#光伏阵列），6块多晶硅太阳能电池（5#光伏阵列）配以专用太阳能双轴逐日跟踪支架。该逐日跟踪支架可以大大提高太阳能电池板发电的综合效率，即可以自动跟踪太阳光，也可以根据需要手动调节电池板的角度。离网部份也配有专用的汇流箱，太阳能电池板输出线在汇流箱中进行串并联后进入光伏控制器，也称太阳能充放电控制器，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。在控制器后端接上蓄电池和离网逆变器，蓄电池的主要作用是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。离网型逆变器是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。逆变器的性能决定着光伏发电系统的整体性能。

并网部分原理框图

离网部分原理框图

3.2主要设备介绍

1.太阳能电池组件

系统采用河南盛世光谷能源科技有限公司生产的SPV 175-72M单晶硅电池，PPV 175-72M多晶硅电池，以及河北汉盛光电科技有限公司生产的HS-100型薄膜材料电池组件，所以产品通过了CE认证。以下是各个材料电池板的详细参数。

1 单晶硅太阳能电池 2.多晶硅太阳能电池 3.薄膜太阳能电池

产品型号

峰值

功率

峰值

电压

峰值

电流

开路

电压

短路

电流

转换

效率

SPV 175-72M

175

Wp

35.9V 4.87A43.6V 5.26A16%

PPV 175-72M

175

Wp

33.7V 4.5642.5V 4.98A15.3%

HS-10 0

100

Wp

135V0.98A102V 1.22A6%

2.光伏控制器

本系统拟采用合肥阳光电源公司生产的SD48-30太阳能充电控制器。该太阳能控制器适用于中小型太阳能发电系统，其中多种参数客户可以根据实际需要进行设置，实现多样化，并具有完善的保护功能，避免了系统各部件的损坏。

主要技术特点：

· 12位 A/D 高精度采样保证采样的准确性

·系统电压自动识别

·使用功率 MOSFET 作为电子开关，没有任何机械开关

·人性化设计的浏览界面，方便各项操作

·完整的现场控制参数的设定及修改，以及内容丰富的负载控制方式

·采用温度补偿，自动调整充放电参数，提高蓄电池使用寿命

·控制器具有超温、过充、过放、过载、短路自动保护功能

额定输入电压DC 48V

额定输入电流30A

最大光伏功率 1.44KW

输入控制路数1蓄电池过放保护点（可设置）43.2蓄电池过放恢复点（可设置）49蓄电池过充保护点（可设置）58