光伏系统设计
离网光伏系统设计方案

离网光伏系统设计方案一、概述二、需求分析1.电源需求:需确定离网负载需要供应的电能,包括负载功率、耗电时间等。
2.光伏资源:通过研究目标地区的光伏辐照度数据,确定该地区的光伏资源充足度。
3.系统可靠性:需要保证系统的可靠性和稳定性,使其能持续为负载提供电能。
三、系统组成1.光伏发电子系统:通过光伏组件将太阳能转化为直流电能,并通过充电控制器、功率优化器等电路对光伏发电系统进行控制和保护。
2.电池储能系统:储能系统由蓄电池组成,将光伏发电系统产生的电能进行储存,以供给离网负载使用。
根据负载需求和离网时间的长短,选择合适的电池容量和种类。
3.逆变器系统:将储存在电池中的直流电能转换为交流电能,以满足离网负载的使用需求。
逆变器系统还具有电压稳定、频率稳定和保护等功能。
4.控制系统:控制系统对光伏发电子系统、电池储能系统和逆变器系统进行集中控制和管理,确保系统的正常工作和高效运行。
四、系统设计考虑因素1.光伏组件的选择:根据目标地区光照条件选择高效的光伏组件,以提高系统的发电效率。
2.电池容量的确定:需根据负载需求和离网时间长短,以及光伏系统的发电能力,合理确定电池容量。
3.逆变器的选型:需选择适合离网光伏系统的逆变器,确保逆变器能够正常工作和输出满足负载需求的交流电。
4.控制系统的设计:控制系统需要具备监测、控制、保护和管理等功能,以实现对系统的全面控制和管理。
五、系统运行与维护1.系统运行:光伏发电系统将通过充电控制器对电池进行充电,并将电能转换为直流电供逆变器使用。
逆变器将直流电能转换为交流电供给离网负载使用。
2.系统维护:定期对光伏组件进行清洁和检查,确保其正常工作。
对电池进行定期充电和放电以防止过充和过放,延长电池寿命。
对逆变器和控制系统进行检查和维护,确保其正常工作。
六、系统优化1.节能优化:通过调整离网负载的使用电量,减少能量消耗,提高系统能量利用率。
2.多能互补:可通过增加其他可再生能源发电系统,如风力发电、水力发电等,与光伏系统组合使用,以增加系统的稳定性和可靠性。
并网光伏系统设计方案

并网光伏系统设计方案并网光伏系统设计方案1. 概述本文档旨在提供一种完整的设计方案,用于实现并网光伏系统。
该系统通过将光伏发电系统与电网相连接,实现对光伏电能的高效利用。
本文档将涵盖并网光伏系统的整体设计、组件选择和系统连接等方面的内容。
2. 设计目标本系统的主要设计目标包括:•提高光伏电能的有效利用;•实现光伏电能的平滑并网;•提供可靠的电能供应;•实现系统的安全运行。
3. 系统组成本并网光伏系统主要由以下组件组成:•光伏阵列:用于将太阳能转化为直流电能;•逆变器:将直流电转化为交流电,并对交流电进行电压和频率的调节;•电网连接器:用于将逆变器输出的交流电与电网相连接;•电能计量器:对系统的发电量和购电量进行计量;•监控系统:监测系统的运行状况,并提供实时数据。
4. 设计步骤设计并网光伏系统的步骤如下:4.1 光伏阵列设计光伏阵列的设计需要考虑以下因素:•太阳能辐射强度:根据所在地区的太阳能辐射数据,确定光伏阵列的装机容量;•阵列布局:根据光伏阵列的装机容量和场地条件,确定阵列的布局方式(如平面布置、斜面布置等);•组件选择:选择合适的光伏组件,考虑其转换效率、功率温度系数等性能指标;•连接方式:确定光伏组件之间的串并联连接方式,以确保系统的输出电压和电流适应逆变器的需求。
4.2 逆变器选择与设计逆变器的选择与设计需要考虑以下因素:•输出功率:根据光伏阵列的装机容量和预期的并网电压,确定逆变器的输出功率范围;•电压稳定性:选择具有较好电压稳定性的逆变器,以确保系统的输出电压在合理范围内;•频率调节:选择逆变器能够提供频率调节功能,以适应电网的需求;•保护功能:选择具有多重保护功能的逆变器,以确保系统的安全运行。
4.3 系统连接与调试系统连接与调试的步骤如下:•将光伏阵列的输出与逆变器的输入相连接;•将逆变器的输出与电网连接器相连接;•进行系统的初步调试,检查电流、电压等参数是否正常;•进行系统的安全性检查,确保系统的工作安全可靠。
光伏工程管理系统设计方案

光伏工程管理系统设计方案1.引言随着可再生能源的发展,光伏发电作为清洁能源的一种重要形式,得到了广泛的应用和推广。
光伏发电工程管理对于保障项目的顺利实施,提高发电效率和经济效益具有重要意义。
因此,建立一套完善的光伏工程管理系统是十分必要的。
本文拟针对光伏工程管理系统进行设计和研究,以期提高管理效率和提升工程质量。
2.系统架构设计光伏工程管理系统包括了项目计划、进度管理、成本管理、质量管理、安全管理、文档管理等模块。
系统架构分为前端和后台两部分,前端可以是Web端或者移动端,后台包括数据库、服务器等。
系统采用B/S(浏览器/服务器)架构,用户只需通过浏览器即可访问系统,无需进行安装和配置。
3.功能模块设计(1)项目计划模块1)项目立项:包括项目命名、负责人指派、项目管理团队组建等。
2)项目任务分解:将整个项目分解成若干子任务,并进行任务分配和时限规划。
3)资源管理:对项目所需的人力、物力、财力等资源进行统一管理和分配。
(2)进度管理模块1)进度跟踪:对项目进度进行实时监控,及时发现问题并采取措施调整。
2)进度报表:生成项目进度报表,及时向相关人员汇报项目进展情况。
(3)成本管理模块1)成本控制:对项目预算进行控制,确保项目成本在可接受范围内。
2)成本台账:记录项目各阶段的成本支出情况,为成本分析和预测提供数据支持。
(4)质量管理模块1)质量控制:建立质量检查标准和流程,确保项目各阶段的施工质量符合要求。
2)质量评估:对项目质量进行定期评估,找出问题并改进。
(5)安全管理模块1)安全监控:对施工现场及设备进行24小时实时监控,发现安全隐患及时排除。
2)事故记录:记录项目施工过程中发生的安全事故,进行事故原因的分析和改进。
(6)文档管理模块1)合同管理:对项目相关合同进行记录和管理。
2)档案管理:对项目各阶段的相关文件、资料进行存档和备份。
4.系统技术选型(1)前端采用HTML5、CSS3、JavaScript等技术实现页面展示和交互功能。
光伏系统设计知识点

光伏系统设计知识点随着对可再生能源的需求的不断增加,光伏系统作为一种可持续发展的能源解决方案,越来越受到人们的关注。
本文将介绍光伏系统设计的一些重要知识点,帮助读者了解光伏系统的基本原理、组成部分以及设计考虑因素。
一、光伏系统基本原理光伏系统基于光电效应将太阳能转化为电能。
当光线照射到光伏电池板上时,光子会激发光伏电池中的电荷,并产生电流。
光伏电池板将直流电转换为交流电,供给给电网或存储在电池中。
光伏系统的基本原理是将太阳能转化为可用的电能。
二、光伏系统组成部分1. 光伏电池板:光伏电池板是光伏系统的核心部分,负责将太阳能转化为电能。
常见的光伏电池板类型包括单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
2. 储能装置:光伏系统中的储能装置通常是电池组,用于存储多余的电能。
在夜间或阳光不足时,储能装置可以供电。
3. 逆变器:逆变器负责将光伏电池板产生的直流电转换为交流电,以便供给给电网或直接供电设备使用。
4. 支架和安装系统:支架和安装系统用于支撑和安装光伏电池板,保证其安全稳定地工作。
5. 监测与控制系统:光伏系统需要一个监测与控制系统来实时监测光伏电池板的工作状态、电能输出和储能装置的状态,并进行相应的调控和管理。
三、光伏系统设计考虑因素1. 太阳能资源评估:在光伏系统设计之前,需要对所在地的太阳能资源进行评估。
这包括日照时间、日照强度等因素的测量和分析,以确定系统设计的性能和效果。
2. 电负荷需求:根据实际的用电负荷需求,确定光伏系统的容量和输出功率。
通常需要考虑峰值功率、平均功率以及负荷需求的季节性变化等因素。
3. 系统设计和布局:根据实际安装条件和需求,确定光伏电池板的数量、阵列布局和安装方式。
合理的布局和设计能够最大化利用太阳能资源,提高系统的效率。
4. 输电和电网连接:确定适当的电缆规格和输电距离,以确保电能的传输效率和稳定性。
同时,需要满足电网接入的要求,确保光伏系统和电网的互联运行。
5. 安全和维护:在光伏系统设计中,需要考虑安全因素,包括防雷、防逆变器过热等。
光伏系统设计方案

光伏系统设计方案一、系统的组成部分:1.光伏电池板:负责将太阳能光转化为直流电能的关键部件。
2.逆变器:将直流电转化为交流电,并输出到电网或直接供电给负载设备。
3.支架与跟踪系统:用于安装和支撑光伏电池板,并根据太阳光角度进行精确跟踪,提高光伏电池的发电效率。
4.电池储能设备:可选部件,用于储存多余的电能,以便在夜间或低光照条件下供电。
二、工作原理及关键技术:当太阳能光照射到光伏电池板上时,光子的能量被电池中的半导体材料吸收,并激发出电子-空穴对。
这些电子-空穴对产生微弱的电流,通过连接在电池板上的金属导线流动,形成直流电。
逆变器将直流电转化为交流电,并通过电网输送到负载设备上供电。
关键技术包括:1.光伏电池的材料选择:常见的光伏电池材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟镓硒等。
在选择材料时,需要考虑电池的效率、成本和可靠性等因素。
2.光伏电池板的布局和朝向选择:为了最大化发电效率,光伏电池板应以合适的角度安装,使其能够充分接收到阳光。
3.跟踪系统的设计:通过跟踪系统,可以实现光伏电池板在整个日照周期内始终朝向太阳光,提高发电效率。
4.逆变器的设计:逆变器是将直流电转化为交流电的关键设备,其设计需要考虑电能质量、输出功率和效率等因素。
三、系统设计原则:1.综合整体效益:在设计过程中,要综合考虑系统的发电效率、经济性以及环保性,以实现最佳的整体效益。
2.合理匹配电池板和逆变器:在选择光伏电池板和逆变器时,要考虑其功率、电压和电流等参数,以确保匹配并提高系统的效率。
3.安全可靠:系统设计中要考虑对系统的保护措施,如过电流保护、过温保护和防雷保护等,以确保系统的安全运行。
4.可维护性:尽量选择可靠性高、维护成本低的设备,并合理布局,方便检修和维护。
总之,光伏系统设计方案是将太阳能光转化为电能的关键步骤。
通过合理选择光伏电池板、逆变器和跟踪系统,并遵循安全可靠、经济环保的设计原则,可以实现高效发电,并为可持续发展做出贡献。
光伏系统设计工作内容

光伏系统设计工作内容光伏系统设计工作内容通常包括以下几个方面:1. 方案设计:根据客户需求和项目要求,设计最佳的光伏系统方案。
这包括确定光伏组件布局、逆变器类型和数量、电池储能系统等。
2. 组件选择:根据方案设计,选择适当的光伏组件、逆变器和电池组件。
这需要考虑光伏组件的功率、效率、质量和可靠性等因素,以及逆变器和电池组件的性能和兼容性。
3. 系统布局和连接:设计光伏系统的布局和连接细节,包括光伏组件之间的连接、逆变器与电网的连接以及电池储能系统的连接。
这需要考虑设备间的电气和机械连接以及接地等方面的要求。
4. 性能评估:使用专业软件对设计的光伏系统进行性能评估和模拟。
这包括计算系统的发电量、效率、电能损耗和系统稳定性等指标,以评估系统的性能和可行性。
5. 施工图设计:根据设计要求,绘制光伏系统的施工图纸,包括电气布线图、接地图、机架安装图等。
这需要考虑光伏组件的安装方向和倾角、电缆布线等细节。
6. 安全和监测设计:考虑光伏系统的安全性和监测需求,设计系统的安全保护措施,如过压保护、短路保护和接地保护等。
同时,设计系统的监测设备,以实时监测系统的电能输出、功率和发电效率等。
7. 文件和报告编写:编写光伏系统设计相关的文件和报告,包括技术规格说明书、系统设计报告和操作手册等。
这些文件和报告对于工程实施、设备采购和系统运维都具有重要的参考价值。
总的来说,光伏系统设计工作内容包括方案设计、组件选择、系统布局和连接、性能评估、施工图设计、安全和监测设计以及文件和报告编写等多个方面。
这些工作都需要专业的技术知识和一定的经验,以确保光伏系统的可靠性、高效性和安全性。
太阳能光伏系统设计 采用的标准

太阳能光伏系统设计采用的标准一般包括以下内容:一、设计原则1.1 安全性原则:太阳能光伏系统设计应符合国家相关安全标准,保证系统运行安全可靠。
1.2 可靠性原则:光伏系统设计应考虑设备寿命、环境适应性等因素,保证系统长期稳定运行。
1.3 经济性原则:系统设计需要综合考虑投资成本、运行成本和系统效益,追求经济合理性。
二、设计依据2.1 国家标准:太阳能光伏系统设计需符合国家相关标准,如《建筑电气设计规范》GBxxx、《光伏发电系统设计与施工规范》GBxxx等。
2.2 行业标准:参考国际电工委员会(IEC)、国际组织标准化(ISO)等国际标准,并结合国内实际情况进行设计。
2.3 设备认证:选用符合国家强制性产品认证要求的太阳能光伏设备,确保设备质量可靠。
三、系统设计要求3.1 组件选型:根据实际需求,选用符合国家标准的太阳能光伏组件,考虑组件的功率、温度系数、光电转化效率等因素。
3.2 逆变器设计:选择符合国家标准的太阳能逆变器,考虑逆变器的输出功率、效率、可靠性等指标。
3.3 链路设计:设计合理的电气连接、布线及接地保护,符合国家电气设计规范。
3.4 支架结构设计:选择符合国家建筑标准的安全、稳定的支架结构,考虑风载和雨雪载等外部荷载。
四、安装调试要求4.1 安全施工:严格按照国家安全生产法规和建设工程施工安全技术规范进行安装,确保施工安全。
4.2 设备调试:按照设备说明书及国家标准进行设备调试,确保设备性能达到设计要求。
4.3 系统接地:根据国家电气设计规范要求,进行系统接地设计和施工。
五、运行维护要求5.1 检修维护:定期对系统进行检修维护,保证系统设备运行稳定,延长系统寿命。
5.2 故障处理:遵循相关国家标准和规范,对系统故障进行及时处理,保证系统连续稳定运行。
5.3 数据监测:建立合理的数据监测系统,及时了解系统运行情况,做好运行数据的统计和分析。
六、验收标准6.1 设计审查:根据国家相关规范进行太阳能光伏系统设计审查,符合相关标准后方可施工。
光伏系统设计范文

光伏系统设计范文一、引言光伏系统是利用太阳能光电转换技术,将太阳辐射能转化为电能的一种设备。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出,光伏系统被广泛应用于家庭、商业甚至工业领域。
为了更好地利用太阳能,并提高系统的效率和可靠性,本文将介绍一个典型的光伏系统设计方案。
二、系统组成及架构本光伏系统设计采用光伏组件、逆变器、蓄电池和控制系统四个主要组成部分。
光伏组件用于转化太阳能为电能,逆变器将直流电能转化为交流电能,蓄电池用于存储电能,控制系统用于监测和控制整个系统的运行。
系统架构如下:1.光伏组件:采用多个太阳能电池板进行串并联连接,以提高系统的输出功率。
2.逆变器:将光伏组件输出的直流电能转化为交流电能,并保证输出的电压和频率符合用户需求。
3.蓄电池:存储光伏系统输出的电能,以便在光照不足或停电时提供供电。
4.控制系统:通过传感器监测光照强度、电池容量等参数,根据需要控制光伏系统的运行状态,实现光伏发电的最优化运行。
三、系统设计要点1.太阳能电池板选择:选用效率较高的多晶硅太阳能电池板,以提高系统的能量转换效率。
2.逆变器选择:选择具有良好性能和高效转换率的逆变器,以确保输出的交流电能质量和稳定性。
3.蓄电池选择:根据系统负载需求和预计的停电时间选择适当容量的蓄电池,以保证系统的可靠性和稳定性。
4.控制系统设计:利用传感器实时监测光照强度、电池容量等参数,根据设定的策略控制光伏系统的运行状态,以最大限度地提高系统的能量利用率。
四、系统运行与维护1.系统运行:光伏组件吸收太阳辐射能并转化为电能,逆变器将直流电能转化为交流电能供电给用户。
同时,充电控制系统将多余的电能充入蓄电池进行存储,以备不时之需。
2.系统维护:定期清洗和检查太阳能电池板,以确保充分的光照吸收和高效的能量转换;定期检查蓄电池的容量和状态,保证系统在停电时能够正常运行。
五、结论本文介绍了一个典型的光伏系统设计方案,该方案采用光伏组件、逆变器、蓄电池和控制系统四个主要组成部分,旨在提高太阳能利用效率和系统的可靠性。
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光伏系统设计太阳能光伏系统的组成结构和工作原理,并结合实例讲述光伏系统的常见类型、一般设计原理和方法、光伏系统的测试以及性能分析。
1.光伏系统的组成和原理光伏系统由以下三部分组成:太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
光伏组件方阵:由太阳电池组件(也称光伏电池组件)按照系统需求串、并联而成,在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出,它是太阳能光伏系统的核心部件。
蓄电池:将太阳电池组件产生的电能储存起来,当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时,将储存的电能释放以满足负载的能量需求,它是太阳能光伏系统的储能部件。
目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池,对于较高要求的系统,通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。
控制器:它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个系统的核心控制部分。
随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势,如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。
逆变器:在太阳能光伏供电系统中,如果含有交流负载,那么就要使用逆变器设备,将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。
光伏系统的应用具有多种形式,但是其基本原理大同小异。
交流、直流供电系统(AC/DC)与上述的三种太阳能光伏系统不同的是,这种光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力,在系统结构上比上述三种系统多了逆变器,用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。
通常这种系统的负载耗电量也比较大,从而系统的规模也较大。
在一些同时具有交流和直流负载的通信基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。
. 2光伏系统的容量设计光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。
光伏系统容量设计的主要目的就是要计算出系统在全年内能够可靠工作所需的太阳电池组件和蓄电池的数量。
同时要注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者之间的关系,在满足系统工作的最大可靠性基础上尽量地减少系统成本。
光伏系统硬件设计的主要目的是根据实际情况选择合适的硬件设备包括太阳电池组件的选型,支架设计,逆变器的选择,电缆的选择,控制测量系统的设计,防雷设计和配电系统设计等。
在进行系统设计的时候需要综合考虑系统的软件和硬件两个方面。
针对不同类型的光伏系统,软件设计的内容也不一样。
独立系统,并网系统和混合系统的设计方法和考虑重点都会有所不同。
在进行光伏系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数据:光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温,最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。
3独立光伏系统软件设计光伏系统软件设计的内容包括负载用电量的估算,太阳电池组件数量和蓄电池容量的计算以及太阳电池组件安装最佳倾角的计算。
因为太阳电池组件数量和蓄电池容量是光伏系统软件设计的关键部分,所以本节将着重讲述计算与选择太阳电池太阳电池组件和蓄电池的方法。
需要说明的一点是,在系统设计中,并不是所有的选择都依赖于计算。
有些时候需要设计者自己作出判断和选择。
计算的技巧很简单,设计者对负载的使用效率和恰当性作出正确的判断才是得到一个符合成本效益的良好设计的关键。
a.设计的基本原理太阳电池组件设计的一个主要原则就是要满足平均天气条件下负载的每日用电需求;因为天气条件有低于和高于平均值的情况,所以要保证太阳电池组件和蓄电池在天气条件有别于平均值的情况下协调工作;蓄电池在数天的恶劣气候条件下,其荷电状态(SOC)将会降低很多。
在太阳电池组件大小的设计中不要考虑尽可能快地给蓄电池充满电。
如果这样,就会导致一个很大的太阳电池组件,使得系统成本过高;而在一年中的绝大部分时间里太阳电池组件的发电量会远远大于负载的使用量,从而造成太阳电池组件不必要的浪费;蓄电池的主要作用是在太阳辐射低于平均值的情况下给负载供电;在随后太阳辐射高于平均值的天气情况下,太阳电池组件就会给蓄电池充电。
设计太阳电池组件要满足光照最差季节的需要。
在进行太阳电池组件设计的时候,首先要考虑的问题就是设计的太阳电池组件输出要等于全年负载需求的平均值。
在那种情况下,太阳电池组件将提供负载所需的所有能量。
但这也意味着每年都有将近一半的时间蓄电池处于亏电状态。
蓄电池长时间内处于亏电状态将使得蓄电池的极板硫酸盐化。
而在独立光伏系统中没有备用电源在天气较差的情况下给蓄电池进行再充电,这样蓄电池的使用寿命和性能将会受到很大的影响,整个系统的运行费用也将大幅度增加。
太阳电池组件设计中较好的办法是使太阳电池组件能满足光照最恶劣季节里的负载需要,也就是要保证在光照情况最差的情况下蓄电池也能够被完全地充满电。
这样蓄电池全年都能达到全满状态,可延长蓄电池的使用寿命,减少维护费用。
如果在全年光照最差的季节,光照度大大低于平均值,在这种情况下仍然按照最差情况考虑设计太阳电池组件大小,那么所设计的太阳电池组件在一年中的其它时候就会远远超过实际所需,而且成本高昂。
这时就可以考虑使用带有备用电源的混合系统。
但是对于很小的系统,安装混合系统的成本会很高;而在偏远地区,使用备用电源的操作和维护费用也相当高,所以设计独立光伏系统的关键就是选择成本效益最好的方案。
b.蓄电池设计方法蓄电池的设计思想是保证在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以正常工作。
我们可以设想蓄电池是充满电的,在光照度低于平均值的情况下,太阳电池组件产生的电能不能完全填满由于负载从蓄电池中消耗能量而产生的空缺,这样在第一天结束的时候,蓄电池就会处于未充满状态。
如果第二天光照度仍然低于平均值,蓄电池就仍然要放电以供给负载的需要,蓄电池的荷电状态继续下降。
也许接下来的第三天第四天会有同样的情况发生。
但是为了避免蓄电池的损坏,这样的放电过程只能够允许持续一定的时间,直到蓄电池的荷电状态到达指定的危险值。
为了量化评估这种太阳光照连续低于平均值的情况,在进行蓄电池设计时,我们需要引入一个不可缺少的参数:自给天数,即系统在没有任何外来能源的情况下负载仍能正常工作的天数。
这个参数让系统设计者能够选择所需使用的蓄电池容量大小。
一般来讲,自给天数的确定与两个因素有关:负载对电源的要求程度;光伏系统安装地点的气象条件即最大连续阴雨天数。
通常可以将光伏系统安装地点的最大连续阴雨天数作为系统设计中使用的自给天数,但还要综合考虑负载对电源的要求。
对于负载对电源要求不是很严格的光伏应用,我们在设计中通常取自给天数为3~5天。
对于负载要求很严格的光伏应用系统,我们在设计中通常取自给天数为7~14天。
所谓负载要求不严格的系统通常是指用户可以稍微调节一下负载需求从而适应恶劣天气带来的不便,而严格系统指的是用电负载比较重要,例如常用于通信,导航或者重要的健康设施如医院、诊所等。
此外还要考虑光伏系统的安装地点,如果在很偏远的地区,必须设计较大的蓄电池容量,因为维护人员要到达现场需要花费很长时间。
蓄电池的设计包括蓄电池容量的设计计算和蓄电池组的串并联设计。
首先,给出计算蓄电池容量的基本方法。
(1)基本公式第一步,将每天负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的自给天数就可以得到初步的蓄电池容量。
第二步,将第一步得到的蓄电池容量除以蓄电池的允许最大放电深度。
因为不能让蓄电池在自给天数中完全放电,所以需要除以最大放电深度,得到所需要的蓄电池容量。
最大放电深度的选择需要参考光伏系统中选择使用的蓄电池的性能参数,可以从蓄电池供应商得到详细的有关该蓄电池最大放电深度的资料。
通常情况下,如果使用的是深循环型蓄电池,推荐使用80%放电深度(DOD);如果使用的是浅循环蓄电池,推荐选用使用50%DOD。
设计蓄电池容量的基本公式见下:容量的基本公式见下:自给天数X 日平均负载蓄电池容量= --------------------- -----------------(4.1)最大放电深度下面我们介绍确定蓄电池串并联的方法。
每个蓄电池都有它的标称电压。
为了达到负载工作的标称电压,我们将蓄电池串联起来给负载供电,需要串联的蓄电池的个数等于负载的标称电压除以蓄电池的标称电压。
负载标称电压串联蓄电池数= -------------- --------------(4.2)蓄电池标称电压为了说明上述基本公式的应用,我们用一个小型的交流光伏应用系统作为范例。
假设该光伏系统交流负载的耗电量为10KWh/天,如果在该光伏系统中,我们选择使用的逆变器的效率为90%,输入电压为24V,那么可得所需的直流负载需求为462.96Ah/天。
(10000 Wh ÷0.9 ÷24 V = 462.96 Ah)。
我们假设这是一个负载对电源要求并不是很严格的系统,使用者可以比较灵活的根据天气情况调整用电。
我们选择5天的自给天数,并使用深循环电池,放电深度为80%。
那么:蓄电池容量=5天×462.96Ah/0.8=2893.51Ah。
如果选用2V/400Ah的单体蓄电池,那么需要串连的电池数:串联蓄电池数=24V/2V=12(个)需要并联的蓄电池数:并联蓄电池数=2893.51/400=7.23我们取整数为8。
所以该系统需要使用2V/400Ah的蓄电池个数为:12串联×8并联= 96(个)。
.光伏组件方阵设计(1)基本公式在前面的章节中,我们讲述了光伏供电系统中蓄电池的设计方法。
下面我们将讲述如何设计太阳电池组件的大小。
太阳电池组件设计的基本思想就是满足年平均日负载的用电需求。
计算太阳电池组件的基本方法是用负载平均每天所需要的能量(安时数)除以一块太阳电池组件在一天中可以产生的能量(安时数),这样就可以算出系统需要并联的太阳电池组件数,使用这些组件并联就可以产生系统负载所需要的电流。
将系统的标称电压除以太阳电池组件的标称电压,就可以得到太阳电池组件需要串联的太阳电池组件数,使用这些太阳电池组件串联就可以产生系统负载所需要的电压。
基本计算公式如下:并联的组件数量=组件日输出/ 日平均串联组件数量=组件电压/系统电压(2)光伏组件方阵设计的修正太阳电池组件的输出,会受到一些外在因素的影响而降低,根据上述基本公式计算出的太阳电池组件,在实际情况下通常不能满足光伏系统的用电需求,为了得到更加正确的结果,有必要对上述基本公式进行修正。