光伏电站不同电压系统直流侧串联数
光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。
1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。
1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。
又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。
2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。
又称单元发电模块。
2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。
又称光伏阵列。
2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。
2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。
光伏电气常识
光伏电气应用常识又称光生伏特效应，这是物理学在十九世纪末一个重要而伟大的发现。
简单的说在光的照射下，物质内部的电子会被光子激发出来形成电流。
具体到光伏行业所用的光伏组件的解释是：组件的核心是硅片，它是半导体元件，有着PN结。
当太阳光照射在PN结上，光子激发P区生成电子流带正电，同时N区形成了空穴流带负电。
这样，电子和空穴在硅片中形成了运动的电荷，产生了电动势。
由于半导体具有单向导通的特性，在外电路的作用下就形成了电流，生成了直流电。
2.光伏组件主要技术参数1.1 开路电压：在一定温度和辐照条件下，光伏组件正负极在空载〔开路〕情况下的端电压，通常用Voc。
短路电流：在一定温度和辐照条件下，光伏组件正负极短路时流过的电流，通常用Isc。
1.3 最大输出工作电压：输出功率最大时的工作电压，通常用Vpm。
1.4 最大输出工作电流：输出功率最大时的工作电压，通常用Ipm。
1.5 最大输出功率〔Pm):最大输出的工作电压〔Vpm〕×最大输出工作电流〔Ipm〕。
注：pm瞬时最大值。
1.6 光伏电池组件在标准状态下最正确输出功率：光伏组件电池温度在25℃，光谱分布AM1.5，辐射照度1000W/㎡。
字母标识是DC。
是指电压和电流方向不随时间作周期性变化的电能。
直流电的电压、电流波形基本是平稳的，在试波器上显示成矩形。
其中电流方向、大小不变，称其为恒流源；电压方向、大小不变，称其为恒压源；电压的大小随时间变化的叫脉动直流。
由于它不能产生交变的磁场，则不能进行电压电流的变换，监测其电压、电流的大小只能用分压器和分流器。
字母标识是AC。
交流电大小和方向都是随时间变化的一种电能。
我们所用的交流电的电压和电流是按正弦曲线作周期变化的。
这是由于交流发电机的多对磁极是按一定的角度均匀分布在定子圆周上，在它发电的过程中,各个磁极切割磁力线的时候具有互补性，能不断的产生稳定的电压和电流。
交流电的频率一般是50赫兹，即每秒变化50次。
电力光伏系统设计计算公式
光伏电能发电系统设计计算公式1、转换效率：η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm²。
2、充电电压：Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池：7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=（用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数）×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0，根据当地污染程度、线路长短、安装角度等；8.2蓄电池容量=（用电器功率×用电时间/系统电压）×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等；9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230；无人维护+可靠使用时，K取251；无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取276；10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等；安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.3；10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压；10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流：组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。
光伏组件计算公式
光伏组件计算公式集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-光伏发电系统设计计算公式1.转换效率η=Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。
2.充电电压Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230：无人维护+可靠使用时，K取251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取27610.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.310.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。
光伏组件计算公式
精心整理光伏发电系统设计计算公式1.转换效率η= Pm （电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。
2.充电电压Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah ）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V ）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230：无人维护+可靠使用时，K取251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取27610.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.310.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。
光伏组件计算公式
光伏发电系统设计计算公式1.转换效率η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm²。
2.充电电压Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230：无人维护+可靠使用时，K取251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取27610.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.310.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。
光伏组件计算公式
光伏发电系统设计计算公式1.转换效率η=Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。
2.充电电压Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230：无人维护+可靠使用时，K取251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取27610.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.310.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。
光伏组件的串联数量及环境温度影响分析
光伏组件的串联数量及环境温度影响分析太阳能电站光伏组件的串联数量受到组件的峰值功率、组件的温度系数、场区温度以及逆变器的技术参数等因素的影响，在按国家规范计算组件串联数的基础上，进一步分析了环境温度对光伏组件串联数量的影响。
标签：光伏组件；串联数量；环境温度1 概述设计光伏组件的容量大小以及其方阵的排布连接是光伏发电中最重要的一个环节，根据《光伏发电站设计规范》提供的公式，计算的光伏组件输出功率是标准状态下的峰值输出功率，但在实际使用过程中，光伏组件的输出会受到外界环境的影响而不断降低，灰尘、积雪的覆盖、组件性能的衰减、逆变器的转换效率、设备损耗等都会降低光伏组件的输出。
同时，日照、气象等环境条件不可能与标准状态下相同，需要对计算结果根据当地环境条件作出修正。
光伏组件的输出功率与光伏组件的串联数量有关，组件电池片的电压在光照条件下会随着温度的升高而降低，从而导致光伏组件的电压会随着温度的升高而降低。
文章在根据《光伏发电站设计规范》计算结果的基础上，分析了环境温度变化对光伏组件输出功率影响。
2 设备参数及选型2.1 光伏组件目前市场占有率比较大的单晶硅光伏组件，技术比较成熟，运行稳定，市场产能较大而且价格比较便宜。
项目拟选用单晶硅光伏组件，以其技术参数为例进行光伏电站光伏组件电池串联数的计算。
根据《光伏制造行业规范条件》，单晶硅电池组件的光电转换效率不低于15.5%，衰减率1年内不高于3%，25年内不高于20%。
国内生产商并网型光伏组件主流峰值功率大多数在185Wp～325Wp之间，以265Wp～275Wp居多。
项目拟定装机20MW，考虑到组件数量多，占地面积大，应优先选用单位面积功率大的光伏组件，以减少占地面积、电缆用量和组件间的接触点，降低系统损耗和投资。
因此，项目拟选用275Wp单晶硅光伏组件，其主要技术参数见表1：表1 单晶硅光伏组件技术参数表2.2 逆变器根据光伏组件的选型，结合区域实际气候条件和地理环境特征，考虑光伏组件与逆变器选型的匹配性，项目选用500kW/台的逆变器，其主要技术参数见表2：表2 逆变器主要技术参数表（输入侧）3 光伏组件的串联数计算根据《光伏发电站设计规范》（GB50979-2012），光伏组件的串联数量的计算公式如下：上两式中：Vdcmax为逆变器允许的最大直流输入电压（V）；Vmpptmax为逆变器MPPT电压最大值（V）；Vmpptmin为逆变器MPPT电压最小值（V）；V∞为光伏组件的开路电压（V）；Vpm为光伏组件的工作电压（V）；Kv为光伏组件的开路电压温度系数；K’v为光伏组件的工作电压温度系数；t为光伏组件工作条件下的极限低温（℃）；t’为光伏组件工作条件下的极限高温（℃）；N为光伏组件的串联数（N取整数）。