模块二 情境三 光伏离网各组成部分

1、太阳能光伏发电系统建设与运营模块二 情境二 离网发电系统的构成周亚东解决实际 某海南用户安装一太阳能离网电站，要求该电站能供一台抽水机（700W 220V单相）每天用15分钟左右，4盏5W（220V）节能灯每天用4-5小时，能连续4天供电（阴雨天气），系统工作电压为24V，请给该用户匹配该离网系统。 注：离网电站设计方法多样，但万变不离其注：离网电站设计方法多样，但万变不离其中，只要掌握其设计的要领，一切均可掌握，中，只要掌握其设计的要领，一切均可掌握，学习时不要拘泥于教材中的电流容量的计算学习时不要拘泥于教材中的电流容量的计算方法，其实可以根据总功率来计算方法，其实可以根据总功率来计算解决步

2、骤1.负载用电量与蓄电池储电量匹配粗略计算负载用电量计算：A、抽水机700W，每天工作20分钟，需要700W*1/3h=233WhB、5W节能灯4个共20W，每天工作5小时，共需要20*5=100Wh共A+B=333Wh连续工作4天，则要333*4=1332Wh粗略计算蓄电池容量计算：负载总需求量为1332Wh，即蓄电池至少应该蓄电1332Wh的电量，即1332Wh/48V=27.75Ah的容量但，实际我们要考虑几个问题：1.蓄电池不能全部放电完，否则会降低蓄电池的寿命，一般情况下，蓄电池放电有两种，一种是深度放电至70%，一种是浅度放电到50%。2.蓄电池的容量与放电时间有关系，即放电时间越

3、长，容量显示往往会越大，一般会超过100%。但放电时间越短则会容量越少。遵循蓄电池放电曲线图。3.蓄电池与温度也有关系，温度越低，容量越小，当然不是温度越高容量越高，但温度在25度左右是100%。4.本项目抽水机是电感负载，一般情况下其启动时的电流比较大，所以在计算蓄电池容量时要偏大。1.负载用电量与蓄电池储电量匹配根据以上考虑，我们可以做下面精准计算解决步骤1.负载用电量与蓄电池储电量匹配精细计算负载用电量计算：精细计算负载用电量计算：A、抽水机700W，每天工作20分钟，需要700W*1/3h=233Wh，电感元件以3倍计算。233*3=700Wh B、5W节能灯4个共20W，每天工作5小

4、时，共需要20*5=100Wh共A+B=800Wh连续工作4天，则要800*4=3200Wh精准计算蓄电池容量计算精准计算蓄电池容量计算：蓄电池容量=蓄电池容量= 3200平均放电率h= 平均放电率h=解决步骤1.负载用电量与蓄电池储电量匹配精细计算负载用电量计算：精细计算负载用电量计算：A、抽水机700W，每天工作20分钟，需要700W*1/3h=233Wh，电感元件以3倍计算。233*3=700Wh B、5W节能灯4个共20W，每天工作5小时，共需要20*5=100Wh共A+B=800Wh连续工作4天，则要800*4=3200Wh精准计算蓄电池容量计算精准计算蓄电池容量计算：蓄电池容量=

5、平均放电率h= 平均放电率h=h?46. 072052033. 0700?63. 27 . 046. 04解决步骤1.负载用电量与蓄电池储电量匹配精准计算蓄电池容量计算精准计算蓄电池容量计算：蓄电池容量= 平均放电率h= 平均放电率h=h?46. 072052033. 0700?63. 27 . 046. 04蓄电池容量=Ah138489 . 017 . 03 . 13200解决步骤2.确定蓄电池的串并联假如项目提供12V48Ah蓄电池，则蓄电池串联数为：48V/12V=4个蓄电池并联数为：138Ah/48Ah=2.87，取3个共4*3=12个蓄电池容量= 平均放电率h= 解决步骤3.组件个数

6、设计串联电池组件数=蓄电池容量= 平均放电率h= 串联电池组件数= 并联电池组件数=串联电池组件数=48*1.43/27=2.52,取3块假设选定英利假设选定英利255Wp组件，其最大工作电压为组件，其最大工作电压为27V，工作电流为，工作电流为9A并联电池组件数= 取1块则共用组件为1*3=3块，即3块组件串联6 . 09 . 08 . 01 . 4948800选型要求1.设备选型蓄电池容量= 平均放电率h= 串联电池组件数= 1. 选定英利选定英利255Wp组件，其最大工作电压为组件，其最大工作电压为27V，工作电流为工作电流为9A，共，共3块，并联使用。块，并联使用。2.选定选定12V4

7、8Ah蓄电池共蓄电池共12个，个，4串串3并，共并，共12个个3.因为电站比较小，不建议使用汇流箱，可将组件因为电站比较小，不建议使用汇流箱，可将组件直接并联连接。如果要选可选用直接并联连接。如果要选可选用1进进1出汇流箱比较出汇流箱比较合适。合适。4.负载总功率达到负载总功率达到3200W，逆变器可选择，逆变器可选择3000-3500AV。教材例题解答要求： 在江苏南京地区建一光伏离网项目，项目要求负载的总耗电量为4000wh/d，每天全天候用电，选择的逆变器效率为90%，连续阴雨天数为4天，蓄电池的放电深度为70%,系统电压为48V，请根据用户需要进行本电站的设计。教材例题解答1.负载与蓄

8、电池容量匹配设计平均放电率平均放电率h= = 小时率小时率蓄电池容量=470Ah蓄电池容量=假如项目提供24v/200AH蓄电池，则蓄电池串联数为：48V/24V=2个蓄电池并联数为： 470/200=2.35，取3共2*3=6个2.蓄电池的串并联3.太阳能电池组件及方阵的设计串联电池组件数=并联电池组件数=串联电池组件数=48*1.43/30.4=2.26,取3块并联电池组件数= =3.57取4块则共用组件为4*3=12块，即3串4并，共12*250=3000Wp组件4.设备选型汇流箱：3串4并组件，选用4进一出汇流箱电气参数光伏阵列电压范围200100V DC光伏阵列输入列数24每路输入最

9、大电流20A环境温度-40+85环境湿度099%通信接口RS485防护等级IP54、IP65宽*高*深630*450*180重量15kg4.设备选型光伏控制器：3串4并组件，选用4进一出汇流箱型号BX-C10048光伏组件总额定功率5kw额定充电电流50A蓄电池组额定电压48V最大充电电流225A蓄电池过充电压点57.6V蓄电池过充电压恢复点52.0V蓄电池过放电压点42.0V蓄电池过放电压恢复点50.0V静态损耗电流100mA使用环境温度-20+50使用海拔2000m防护等级IP20设备外形尺寸355380150设备净重8.0KG4.设备选型光伏离网逆变器：型号型号TLS-4KVA额定功率5000W电池电压48V最大放电电流20A输出电流18A充电电流按电池容量的10%计瞬时最大功率150%技术指标，10秒输出电压220VAC3%输出频率50Hz0.05Hz空载电源0.8A DC波 形 失 真 率（THD）5%(线性负载）逆变效率90%工作环境温度-106