太阳能光伏发电系统设计(六)概要课件
21页1、第六章太阳能光伏发电系统设计,太阳能光伏发电系统组成 太阳能光伏发电系统设计方法 住宅用太阳能光伏发电系统简易设计,6.1 太阳能光伏发电系统组成,太阳能电池板 充电控制器 蓄电池 逆变器,充电控制器,功能:控制充电、放电工作状态,雷电保护,电路短路保护,过充电保护,反充电保护,过放电保护,温度补偿。 作用:使系统在不同的光照条件以及不同的负载条件下平稳、安全运行,同时延长蓄电池等器件的寿命。 小型控制器用于太阳能户用电源 多路控制器用于较大型光伏电站 智能控制器主要用于通信系统,独立光伏发电系统,并网光伏发电系统,1)有逆潮流并网系统,2)无逆潮流并网系统,3)切换式并网系统,6.2 太阳能光伏系统设计方法概要,由于气象变化的无规律,负载功率的不确定性以及太阳能电池特性的不稳定等因素的影响,太阳能光伏系统设计比较复杂。 太阳能光伏系统的设计方法一般分为解析法和计算机仿真法两种。 解析法可分为参数分析法和LOLP法两种。 计算机仿真法是利用计算机对日射、不同类型的负载以及系统的状态进行动态计算,实时模拟实际系统状态的方法。,6.2.1 参数分析法,太阳能光伏系统设计时,一般采用根据负载
2、消费量决定太阳能电池容量的方法。但是在安装时,往往出现设置面积受到限制等问题。因此,应事先调查太阳能电池可设置的面积,然后再计算出太阳能电池的容量,最后进行系统的整体设计。,1)阵列容量的计算,简易计算公式:,一般分两种情况计算:负载已经决定时;阵列面积已经决定时。,(1)负载已经决定时,其中,PAS为标准状态时太阳能电池阵列的容量; EL为某期间负载耗电量; GS为标准状态下的日射强度,其值为1kw/m2; D为负载对太阳能光伏系统的依存率; R为设计余量系数,通常在1.11.2范围内; HA为某期间阵列表面得到的日射量; K为综合设计系数,它包括各种损耗与修正。 标准状态:太阳质量AM1.5,太阳能电池温度 25,(2)阵列面积已经确定时,就可以根据面积A算出其标准状态下的容量: PAS=SGS A 其中,S为单位面积太阳能电池阵列转换效率。,2)太阳能电池组件的总数,3)太阳能电池阵列年发电量估算,如果已知阵列表面的年日射量HA,太阳能电池阵列标准容量PAS以及综合设计系数K,则可以计算系统的年发电量:,4)蓄电池容量的计算,蓄电池容量的选择要根据负载的情况、日射强度等进行。 (1)负载较稳定的供电系统蓄电池容量计算 负载用电不太集中时,可用下式计算 BC=ELNdRb/(CbdUbbv) 其中,EL是日用电量;Nd是无日照连续天数;Rb为蓄电池设计余量系数;Cbd为容量递减系数;Ub为蓄电池可利用放电范围;为蓄电池放电时的电压低下率。 以上CbdUbbv三个参数可以由蓄电池的技术资料得到。,(2)根据日射强度来控制负载容量的系统,无论是雨天还是夜间,当需要向负载提供最低电力时,必须考虑无日照的连续期间向最低负载提供电力的蓄电池容量。在这种情况下,容量计算式为:,5)逆变器容量的计算,独立系统,逆变器容量算式为: Pin=PmReRin 其中Pm为负荷的最大容量;Re为突变率; Rin为设计余量系数(一般取1.52.0) 对并网系统,选择逆变器容量时,应使其小于太阳能电池阵列的容量,即 Pin=PASCn 这里Cn为递减率,一般取0.80.9。,
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