独立光伏发电专业系统设计.doc

独立光伏发电系统设计目录1引言12独立光伏发电系统工作原理13独立光伏发电系统设计23.1系统容量设计23.2太阳能电池组件及方阵设计33.2.1光伏组件方阵设计需要考虑问题33.2.2太阳能电池组件（方阵）方位角与倾斜角43.2.3普通设计办法43.3直流接线箱选型53.4光伏控制器选型73.6光伏逆变器选型8结论9独立光伏发电系统设计摘要太阳能光伏发电是一种最具可持续发展抱负特性可再生能源发电技术，发展太阳能光伏发电系统也具备很高可行性，一方面能缓和国内当前能源问题以及日益严重环境问题，还能解决边远地区居民用电难，成本高问题。本论文将从小型独立系统发电原理，系统设计原理，及其自身具备优势结合其受众群体所需考虑各方面因素来设计适合家庭使用小型系统。通过理论与实际市场调查相结合办法设计适合全国各地人民使用优惠且实用系统。核心词：小型；独立光伏发电；系统；优惠实用1引言当下，许多国家已把发展可再生能源作为将来实现可持续发展重要方式，而中华人民共和国也将以太阳能为代表可再生能源作为将来低碳经济重要构成某些。近年来，国家财政对太阳能产业补贴力度逐年增强。独立光伏发电系统是指未与公共电网相连接太阳能光伏发电系统，其输出功率提供应本地负载(交流负载或直流负载)发电系统。其重要应用于远离公共电网无电地区和某些特殊场合，如为公共电网难以覆盖边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电，也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。2独立光伏发电系统工作原理通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能发电系统称为太阳能光伏发电系统。其重要构造由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要输出交流电状况下使用）以及某些测试、监控、防护等附属设施构成。太阳能电池方阵吸取太阳光并将其转化成电能后，在防反充二极管控制下为蓄电池组充电。直流或交流负载通过开关与控制器连接。控制器负责保护蓄电池，防止浮现过充或过放电状态，即在蓄电池达到一定放电深度时，控制器将自动切断负载，当蓄电池达到过充电状态时，控制器将自动切断充电电路。有控制器可以显示独立光伏发电系统充放电状态，并能贮存必要数据，甚至还具备遥测、遥信和遥控功能。在交流光伏发电系统中，DC-AC逆变器将蓄电池组提供直流电变成能满足交流负载需要交流电。图1独立型太阳能光伏发电系统工作原理3独立光伏发电系统设计光伏发电系统设计要本着合理性、实用性、高可靠性和高性价比（低成本）原则。做到既能保证光伏系统长期可靠运营，充分满足负载用电需要，同步又能使系统配备最合理、最经济，特别是拟定使用至少太阳能电池组件功率和蓄电池容量。协调节个系统工作最大可靠性和系统成本之间关系，在满足需要保证质量前提下节约投资，达到最佳经济效益。3.1系统容量设计通过数值分析法，可以解析太阳能电池方阵容量及蓄电池组容量之间存在互有关系，然后在特定供电可靠性规定下，依照成本最低化原则，拟定两者各自容量。在本系统设计中，负载总耗电量为4000w·h/d，选取逆变器效率为90%，持续阴雨天数为4天，蓄电池放电深度为70%,系统电压为48V。蓄电池容量===530AH普通，铅酸蓄电池容量是在25℃时标定。随着温度减少，0℃时容量大概下降到额定容量90%.而在-20℃时候大概下降到额定容量80%.因此必要考虑蓄电池环镜温度对其容量影响。南京地区全年最低气温大概为-4～-6℃，因此在此温度下，蓄电池容量会下降10%左右。蓄电池实际容量===590AH图2铅酸蓄电池最大放电深度-温度曲线拟定蓄电池串并联方式每个蓄电池均有它标称电压。为了达到负载工作标称电压，将蓄电池串连起来给负载供电，需要串联蓄电池个数等于负载标称电压除以蓄电池标称电压。这里选用24v/200AH胶体蓄电池。串联蓄电池数===2因此蓄电池串联数为2并联蓄电池数===2.95≈3综上所述：使用江苏恒华公司生产24V/200AH型胶体蓄电池，蓄电池串联数2，并联3块，连接方式如图3所示。图3蓄电池连接示意图3.2太阳能电池组件及方阵设计3.2.1光伏组件方阵设计需要考虑问题设计太阳电池组件要满足光照最差季节需要。蓄电池长时间处在亏电状态将使得蓄电池极板硫酸盐化。在独立光伏系统中没有备用电源在天气较差状况下给蓄电池进行再充电，这样蓄电池使用寿命和性能将会受到很大影响，整个系统运营费用也将大幅度增长。太阳电池组件设计中较好办法是使太阳电池组件能满足光照最恶劣季节里负载需要，也就是要保证在光照最差状况下蓄电池也可以被完全地布满电。由于光照最差季节光照度大大低于平均值，这样设计太阳电池组件在一年中其她时候会远远超过实际需要，并且成本高昂。3.2.2太阳能电池组件（方阵）方位角与倾斜角由于太阳能光伏发电发电量与太阳光辐射强度、大气质量、地理位置等因素有直