太阳能工程部培训讲义

PAGE国人国人通信POWERCOMPAGEPAGE２５太阳能直放放站供电电系统施工手册国人通通信有限限公司2001年年11月月目录前言…………………………02太阳能系统统简介…………………………03太阳能直放放站系统统工作原原理………………………05工程安装细细则……………07必备材料清清单……………17施工前准备备………………19附录…………………………20前言太阳能电池池是把光光能直接接转变成成电能的的一种半半导体器器件。太太阳能发发电具有有许多优优点，如如安全可可靠，无无噪声，无无污染；；能量随随处可得得，无需需消耗燃燃料；无无机械转转动部件件，维护护简便，使使用寿命命长；建建设周期期短，规规模大小小随意；；可无人人职守，也也无需架架设输电电线路，还还可方便便与建筑筑物相结结合等；；这些都都是常规规发电和和其他发发电方式式所不及及的。太太阳能电电池可以以应用在在交通、通通信、海海洋石油油、气象象、建筑筑、家庭庭等多个个领域。太太阳能可可以说是是取之不不尽，用用之不竭竭的能源源。从太太阳到地地球的总总辐射功功率若换换算为电电功率约约为1777×10122KW，比比目前全全世界的的平均消消费电力力大万倍倍。因此此太阳能能发电日日益受到到世界各各国的高高度重视视，是人人类可持持续能源源发展的的一个主主要方向向。大力力推广和和发展太太阳能发发电对于于解决能能源问题题、优化化能源结结构和保保护地球球具有深深远意义义。深圳国人通通信公司司为了满满足市场场的需求求，开发发、实验验并安装装了太阳阳能室外外直放站站系统。该该系统由由太阳能能供电系系统利用用阳光为为直放站站提供能能量，适适合于在在环境恶恶劣远离离市区的的环境中中使用。为了方便公公司工程程人员对对太阳能能供电系系统的施施工和安安装，规规范施工工方法，确确保系统统的性能能和质量量，在这这里制定定了该系系统的用用户使用用手册，以以供参考考。太阳能系统统简介太阳能系统统是将太太阳能转转换成电电能并将将能量提提供给负负载工作作的自动动能量转转换系统统。太阳能系统统大致可可以分为为两类：：一种是是太阳能能和机械械发电系系统配合合供电系系统，一一种是完完全由太太阳能供供电的系系统。后一种系统统的组成成一般由由以下几几部分组组成：太阳能电池池板，蓄蓄电池，太太阳能控控制器，直直流负载载（或逆逆变器和和交流负负载）系统的原理理图如下下：光电转换电池板光电转换电池板蓄电池直流负载交流负载逆变器控制器系统的工作作原理为为：白天，日照照充足，阳阳光照射射在太阳阳能电池池板上，电电池板上上的单晶晶硅吸收收光子的的能量后后产生电电压和电电流。在在有光照照的情况况下，电电压基本本保持恒恒定，电电流随着着光照强强度的强强弱而变变化，光光照越强强则电流流越大。产产生的能能量通过过控制器器直接提提供给直直流负载载工作，或或者通过过逆变器器将直流流电转换换成交流流电提供供给交流流负载工工作。同同时富余余的能量量通过控控制器的的控制储储存到蓄蓄电池中中。晚上没有光光照的情情况下，电电池板的的电压电电流均为为0。这这时负载载的供电电完全由由蓄电池池供电。在遇到连续续阴雨天天气时，电电池板所所能吸收收的光能能很少，所所以提供供的能量量相应也也就少，这这种情况况下负载载主要由由蓄电池池提供能能量。当当蓄电池池的能量量低于预预先设定定的电压压值时，控控制器就就会切断断负载供供电处于于保护状状态。等等天晴光光照充足足后，电电池板给给蓄电池池充电到到预先设设定的电电压值，则则控制器器会自动动开启负负载。系系统恢复复正常工工作。太阳能系统统在选择择时，可可以按照照以下公公式来简简单估计计。太阳能系统统的计算算公式为为：P=K负载载工作电电压（VV）×负载工工作电流流（A）×日工作作时数（H）年辐射总量量（kccal//cm22）其中：K=555(有有人职守守，一般般使用或或三极用用电)K=60（无无人职守守，要求求可靠或或二极用用电）K=66（无无人职守守，环境境恶劣或或一级用用电）蓄电池容量量BC计算公公式：BC=1..2×蓄电池池放电容容量修正正系数××负载工工作电流流×日工作作时数××最长连连续阴雨雨天数其中1.22为安全全系数。碱性蓄电池池放电容容量修正正系数为为1.25酸性蓄电池池放电容容量修正正系数为为1.55在我国，各各地的年年辐射总总量及平平均日照照时间有有以下经经验数据据：海南：1550千卡卡/厘米米2·年3.775h/dday西安：1110千卡卡/厘米米2·年33.6hh/daay北京：1220千卡卡/厘米米2·年55h//dayy新疆：1660千卡卡/厘米米2·年44.6hh/daay深圳：1220千卡卡/厘米米2·年33.522hh/daay太阳能直放放站电源源系统太阳能直放放站系统统就是由由太阳能能作为直直放站的的通信电电源的供供电系统统。通信电源有有12VV，244V，488V等系统统，但在在太阳能能系统中中考虑到到内阻问问题，一一般采用用24VV系统为为宜。一、系统工工作原理理及组成成结构太阳能供电电系统主主要由太太阳能电电池模组组(电池池板)，蓄蓄电池，控控制器，负负载组成成。系统统实物连连接图如如下（图图一）：：蓄电池蓄电池负载（直放站）电池模组控制器图一系统中电池池板，蓄蓄电池和和负载分分别接到到控制器器的相应应接口，由由控制器器控制负负载的工工作和蓄蓄电池的的充放电电。工作原理为为：白天天在有光光照的情情况下，电电池板在在阳光的的照射下下发生光光电转换换，产生生电量，提提供给负负载工作作的能量量，同时时将多余余的能量量储存到到蓄电池池中。夜夜间，不不能进行行光电转转换，则则蓄电池池中的电电量释放放出来供供给负载载工作。二、系统典典型参数数为：参数典型值单位备注电压系统24±2V电池板电压压38±5V白天开路测测量蓄电池电压压12±1．．5V指单个电池池蓄电池电压压25±2V指电池连接接系统负载电压24V最大电池板板电流17±1A云南半导体体2×8系统统最大电池板板电流18±1A上海国飞22×7系统统负载电流3.1±00.1A24VDCC/DCC电源蓄电池容量量200Ah每块系统容量400Ah蓄电池供电电时间4.5天单独供电系统主要设设备清单单为电池板：17..1V//2.44A，445W，云南南半导体体（或或50WW，上海海国飞）数数量是地地区而定定蓄电池：44块，66GFMM2000，2000Ahh,122V控制器：一一台244V//30AA直放站负载载：直放放站一台台，224VDDC/DDC电源源模块支架系统：：一套对于太阳能能电源系系统的可可靠性是是设计和和安装过过程中最最应注意意的问题题。因为为对于采采用太阳阳能供电电系统的的通讯设设施，一一般对安安装在地地理位置置比较偏偏僻的地地方，如如山顶上上，或者者人烟稀稀少的地地区，平平时人很很少到达达，因此此维护、修修理非常常困难，费费用也很很高。因因此需要要系统具具有较高高的平均均无故障障时间。另另外在使使用现场场，环境境条件一一般也都都比较恶恶劣，如如温差大大、风大大、雾绕绕、潮湿湿等，这这些对太太阳能发发电系统统具有一一定的影影响，因因此更加加提出对对太阳能能电源的的可靠性性要求。因此在太阳阳能设计计和施工工当中，要要求大家家本着细细心认真真的态度度，尽量量不发生生事故，保保证整个个系统的的施工质质量。太阳能供电电系统工工程操作作流程指指导工程安装细细则选址、栽杆杆、支架架安装选址太阳能直放放站一般般安装在在人烟稀稀少的荒荒山野岭岭，选择择合适的的位置不不仅有利利于系统统的正常常工作和和覆盖效效果，更更要保证证系统的的安全运运行。一一般选址址要考虑虑以下因因素：地势尽量要要高，以以利于射射频信号号的传播播。考虑附近障障碍物的的遮荫：：在一年年四季及及白天中中尽量不不使附近近障碍物物的阴影影投射到到太阳能能板上。支架选择：：根据周周围环境境、太阳阳能系统统大小和和投资预预算选择择高、中中、低或或壁挂支支架。我我们主要要考虑抱抱杆的高高度。安装地基：：屋顶或或水泥地地基。防雷措施：：要加防防雷地线线。防盗：应采采取有效效的方法法避免电电池板系系统被附附近居民民盗走及及破坏。防冰雹、防防飓风、防防锈蚀、防防紫外线线、防水水。应安装在远远离儿童童的地方方，以免免发生危危险。栽杆我们的太阳阳能直放放站系统统一般是是架于抱抱杆上的的，这种种方式安安全而可可靠。但但是栽杆杆时一定定要注意意根据系系统的结结构保证证电池板板安装上上以后方方向能够够正确朝朝南。若电池板结结构方向向为平行行于抱杆杆平面的的，则抱抱杆要南南北方向向栽植。若电池板结结构方向向为垂直直于抱杆杆平面的的，则抱抱杆要东东西方向向栽植。施工中最好好用指南南针确定定准确方方向，避避免主观观错误。支架安装支架的安装装可按照照结构图图纸安装装。要求求支架系系统安装装稳固结结实。可可抵抗台台风等恶恶劣气候候的侵袭袭。配件要求抱杆高度能能够满足足需要。所有支架热热镀锌。注意事项保证抱杆栽栽植方向向正确朝朝南。支架螺母拧拧紧拧牢牢。支架安装中中要注意意螺母的的安装方方向及角角铁的支支架方向向，有利利于稳固固、方便便及受力力均匀。容易出现问问题方向偏离或或错误。支架安装尺尺寸不合合。抱杆或选址址过低，影影响覆盖盖效果。架设电池板板太阳能电池池板是太太阳能系系统的主主要组成成部件，安安装连结结虽然简简单，但但也会出出现许多多问题，请请按照以以下流程程和方法法安装，以以避免不不必要的的返工和和错误。16片板224V系统安安装流程程及连线线方法如如下：从包装箱内内取出电电池板，电电池板接接线盒朝朝上，一一字顺序序摆好八八块。注注意下面面要垫上上包装纸纸等以免免损伤电电池板表表面。拧开各个电电池板的的接线盒盒，明确确电池板板正负极极。红色色线头为为正极，黑黑色线头头为负极极。与两两个线头头相对的的接线孔孔是和对对应的线线头相通通的。剩剩余两组组接线孔孔为备用用接线孔孔。用电缆将八八块电池池板的所所有正极极并联起起来。也也就是从从第一块块电池板板正极引引出线缆缆连结到到第二块块电池板板正极，线线缆从每每块电池池板与正正极相通通的接线线孔引出出，并依依次将八八块电池池板正极极连结。压压线螺母母要拧紧紧，电缆缆线要用用手拉一一下确认认是否接接牢。注注意线缆缆在除去去外层胶胶皮时同同时要除除去线缆缆内层的的透明胶胶皮，线线缆的剥剥线长度度要求为为12mmm。（连连结结构构图见下下页）盖好接线盒盒盖，可可暂时不不拧盒盖盖螺母。但但不要将将螺母弄弄丢。把电池板支支撑钢架架放在接接好线的的电池板板，用螺螺母把八八块电池池板固定定在电池池板支架架上。注注意支架架角钢方方向和螺螺母的方方向。确确定螺母母是否拧拧紧。按上述方法法接好另另一面电电池板。不不同的是是将所有有负极并并联起来来。将两面电池池板安装装在已架架设固定定完备的的抱杆支支架上。注注意电池池板倾斜斜方向。将两面电池池板所对对应的电电池板串串联接起起来，盖盖好接线线盒盖，拧拧紧固定定螺丝。由由末端引引出正负负极接头头，用万万用表检检查电压压是否为为38VV，并用用绝缘胶胶将引出出头包扎扎起来。用用黑胶布布将连接接中暴露露的导线线绝缘，并并外加防防水胶再再加绝缘缘胶。并并将电缆缆线牢固固固定在在支架上上。整理电池板板之间的的连接线线，使线线路看起起来整齐齐，美观观。可用用塑料扎扎带适当当包扎。建建议把线线路整理理成横平平竖直的的线路，并并使每一一块电池池板的连连线统一一成一种种形状。将正负极电电源线加加PVCC管套起起来，引引到控制制器接线线口。连连结口处处用防水水胶堵死死，并用用绝缘胶胶包扎。线线路沿着着抱杆下下来直到到控制器器，中间间PVCC管要用用扎带固固定。连线线路图图见下图图：正极正极负极接到控制器支架的安装装是将电电池板支支架用支支撑杆撑撑起来并并在底座座上固定定。线路连接遵遵循原则则为：保保证电压压24V。连线方法及及工艺可可以根据据实际情情况作相相应变化化。注意事项实际工程来来料若为为12，114片电电池板，接接线方法法与上述述方法相相同。区区别只是是并联板板片相应应减少。保证线缆接接线正确确无误，并并且连接接牢靠稳稳固。线缆连结整整齐美观观、长度度要统一一，所有有外部连连线都要要加以固固定。剥开的线头头不能太太长或太太短。要要求为112mmm。线缆可用配配套电缆缆线，或或用Ф3的标准准铜芯电电缆线。电池板连结结盒内有有四组接接线孔，每每两个相相对的为为一组，每每组接线线孔是相相通的。螺母要拧紧紧，引线线要用手手拉一下下确认是是否接牢牢，注意意除去线线缆上的的内层胶胶皮。要检查来料料线缆的的老化程程度，避避免用旧旧电缆。容易出现问问题线路接错，所所以每接接一次都都要用万万用表测测量以确确定电压压。线路形成回回路。支架结构不不合理，安安装困难难。线路连结乱乱成一团团，线缆缆长短不不一。安装蓄电池池我们采用的的是广东东番禺恒恒达公司司的TOOYO牌牌6GFFM系列列固定型型密封铅铅酸蓄电电池。型型号为66GFMM2000，产品品规格为为：蓄电池型号额定电压（V）额定容量（Ah）尺寸(mmm)重量(Kg)长度宽的总高度6GFM22001220049726024167．5四块铅酸蓄蓄电池每每块的额额定电压压为122V，将将四块蓄蓄电池分分成两组组先分别别串联起起来，再再将两组组电池并并联，便便可以提提供244V的电电压。容容量为4400AAH。蓄电池的安安装方法法：把电池箱底底座固定定在抱杆杆支架的的平台上上。将电池顺序序排列在在电池箱箱的底座座内。若若用铜板板连结时时，则要要注意排排放顺序序和方向向。蓄电池正极负极用连结铜板板（或连连结线）将将蓄电池池按照两两串两并并的规则则连结起起来，连连结时线线缆要用用螺母压压紧，避避免打火火。蓄电电池的串串联联结结方法如如下图蓄电池正极负极用线缆引出出蓄电池池的正负负极，测测量电池池电压是是否为227V左右。注注意线缆缆暴露部部分要用用绝缘胶胶包扎起起来，稍稍候接到到控制器器上。将电池箱配配件组装装起来。（组组装可参参考组装装图）（6）一定定要注意意在蓄电电池联结结过程中中不能将将正负极极短路！！！！注意事项电池搬运，安安装过程程中不要要剧烈震震动。连线时一定定要注意意看清正正负极，不不要接反反。蓄电池间连连结线缆缆可用铜铜板或标标准连结结线，引引出的电电源线要要求用≥≥Φ3的标标准电缆缆。连结线缆不不能有暴暴露在外外面的丝丝线。线缆长度要要适中，不不能太长长，更不不能缠绕绕在一起起。要求线缆最最好用扎扎带扎好好沿电池池箱壁整整齐水平平行走。蓄电池要远远离火源源，否则则电池会会爆炸。容易出现问问题电池连结线线接错，则则会出现现短路，大大电流将将线路烧烧毁，打打火，严严重会伤伤及施工工人员。电源引出线线未包扎扎，短路路烧毁设设备。线路太长，缠缠在一起起，形成成涡流，发发热使电电缆老化化。安装直放站站直放站采用用太阳能能电池作作为供电电电源时时，由供供电系统统提供224V直直流电。而而直放站站整机的的外部电电源原来来使用的的是2220V交交流电，这这就需要要我们把把直放站站的供电电接线口口作了一一些改动动。直放站电源源部分的的改动有有：由于太阳能能供电的的直放站站已经改改用了DDC/DDC变换换电源，当当双芯电电线接到到电源板板原来电电源线的的插座上上时，安安装时注注意确认认直放站站是DCC/DCC，还是是AC//DC电电源。直流双芯电电源线的的正极接接电源板板上的正正极（即即原来三三芯电源源线的棕棕色火线线的接头头位置），直直流电源源的负极极接电源源板上的的负极（即即原来原原来三芯芯电源线线的蓝色色零线的的接头位位置），直直流线仍仍由直放放站的电电源口引引出，按按正负极极接到控控制器的的负载接接口上。注注意改装装后的接接线接到到控制器器要牢靠靠，不要要将正负负极接错错。太阳能直放放站是太太阳能系系统专用用直放站站，是采采用244V直流供供电的设设备，与与一般2220VV交流供供电设备备的区别别是：太太阳能设设备具有有正负两两根电源源引出线线，而普普通设备备具有三三相电源源线。直放站安装装方法：：（1）、检检查是否否为太阳阳能电源源专用电电源，判判断方法法为太阳阳能电源源有棕色色、蓝色色两根引引出端子子。（2）、将将直放站站固定在在支架上上。螺母母拧紧固固定好。（3）、引引长直放放站的电电源线，注注意分清清正负极极，可适适当做标标记。接接头处加加防水胶胶和绝缘缘胶。（4）、把把电源线线加PVVC软管管套起来来，PVVC管与与直放站站接口处处用防水水胶封死死。并用用白色绝绝缘胶封封口缠紧紧。另一一端引出出的电源源线稍候候接到控控制器。`（5）、PVC管用扎带固定在支架上。注意走线的美观，要求平行走线，无交叉，无缠绕。下图为负载载接线实实物图：：控制器接线图控制器接线图控制器负载（直放站）电源孔正极负极下图是电源源更改的的部分：：LNGLNGLNG接支流负极接支流正极更改前的电源板接线更改后的电源板接线内部电源板接线图注意事项（1）、不不要将直直放站电电源的正正负极弄弄错。（2）、各各个环节节的绝缘缘和防水水措施要要处理好好。（3）、注注意电源源线的规规格，要要用大于于Ф1.2的电电缆。容易出现问问题（1）、电电源接错错正负极极，机器器烧毁。这这种错误误要杜绝绝发生。（2）、连连线接头头不牢。安装控制器器控制器是太太阳能系系统中的的关键部部件，出出现问题题后会影影响整个个系统的的工作。我我公司现现在采用用云南半半导体厂厂推荐的的两款电电源控制制器，分分别为德德国产的的Taroom控制制器和澳澳大利亚亚生产的的PL220控制制器。还还有将要要采用的的上海国国飞公司司推荐的的桑瑞（Solarix）控制器。控制器的作用是在正常工作中控制太阳能电池板，蓄电池和负载之间的充放电电流电压。安装方法控制器的连连线方法法为：（1）、打打开包装装盒，取取出控制制器，检检查控制制器是否否完好。（2）、将将控制固固定在控控制器箱箱内。（3）、用用螺丝刀刀拧松控控制器出出线孔螺螺丝。（4）、首首先将蓄蓄电池的的正负极极按正确确孔位接接好，拧拧紧。（5）、这这时控制制器液晶晶屏幕显显示当前前状态。具具体含义义稍候再再讲。（6）、设设置控制制器的参参数，几几种控制制器的参参数设置置基本相相同。参参数设置置方法稍稍候再述述。（7）、将将刚才从从太阳能能电池板板引出的的正负电电源线，连连接到控控制器的的电池板板接线孔孔，注意意正负极极相对应应，不要要接反。（8）、将将适才由由直放站站负载引引出的负负载电源源线两极极接到控控制器的的出线孔孔。注意意区分正正负极，若若接反则则设备会会烧坏。线线拧紧。（9）、检检查现在在控制器器液晶显显示屏上上的参数数数值是是否正常常。应从从系统电电压应为为24VV，电池池板充电电电流，蓄蓄电池电电压电量量，负载载工作电电流，负负载覆盖盖情况几几点加以以检查。（10）确确定显示示正常后后，将数数据记录录备案。将将控制器器箱锁好好。（11）将将从控制制器引出出的线缆缆整理并并平行用用扎带扎扎紧。线线路保证证安全、美美观。注意事项（1）、六六根接到到控制器器的电源源线要求求长短统统一，规规格统一一，在控控制器接接头处剥剥线长度度要求110mmm，不允允许有裸裸露线芯芯。（2）、线线缆走线线要美观观，安全全。（3）、控控制器参参数设置置要正确确。（4）、对对于Taaromm控制器器，使用用时需要要改动的的参数只只有额定定电量（Nominalcapacity）和负载通断控制（Manualdiscon），额定电量改为200Ah，负载通断控制改为auto，此时这两个参数的屏幕显示为：Nominnalcappaciity2000AhhManuaalddiscconaautoo需要确认的的是蓄电电池类型型菜单项项，该项项显示为为Eleectrrolyyteliqquidd则正正确，否否则需要要改正。（5）、对对于PLL20型型号的控控制器，需需要改动动的参数数是时间间（TIIME），系系统电压压（VOOLT）,控制程程序（PPROGG）,蓄电电池容量量（BCCAP）这几个个参数改改正的数数值为：：时时间（TTIMEE）当时时时间系统电压（VOLT）24V控制程序（PROG）PROG0蓄电池容量量（BCCAP）4400AAH改动的方法法为：翻翻菜单到到设置置（SEET）菜菜单，确确认后依依次按时时间，电电压，程程序，容容量来修修改，修修改中按按钮长时时按为确确认，短短时按为为翻动。（66）、在在使用PPL200系列控控制器时时，该控控制器只只有4个个接线孔孔位，其其中一个个孔位是是公用孔孔，我们们采用的的控制器器公用孔孔是正极极，另外外三个孔孔位依次次为电池池板，电电池和负负载的负负极接线线孔。安安装过程程中应将将电池板板，电池池和负载载的正极极首先连连结在一一起，然然后再接接到公用用正极接接线孔中中。而后后再按照照正确的的接线顺顺序依次次将蓄电电池、电电池板、负负载的负负极接到到各自的的孔位当当中。注注意该控控制器在在负载的的两极间间增加了了一个保保护二极极管，要要将二极极管的两两极直接接接到负负载在控控制器的的接线孔孔中，二二极管的的正极为为红色胶胶布的一一端。（7）、接接线的顺顺序不能能颠倒，接接线应按按蓄电池池、太阳阳能电池池板、负负载的顺顺序连结结，拆线线则按负负载、电电池板、蓄蓄电池的的顺序拆拆卸。现场出现问问题（1）、不不知控制制器如何何正确连连结