1.1总负荷计算:100×5×60% =300kw 300÷3=100kw
说明:已知100户,平均每户负荷5kw,同时率60%,故总负荷为三者之积。 得总负荷300kw由于容量比较大,器件选型带来难度,还需要变压器。 考虑到成本。所以把300kw系统分成3个100kw子系统。
1.2 日耗电量:100×5=500kw·h
说明:一般村落每户平均每天用电5h,而每户的平均功率为5kw。相乘得 平均每天的耗电量500kw·h。
1.3 系统直流电压: 500V
说明:一般国内的光伏系统直流电压等级有 12V,24V,48V,110V,220V, 500V。首先,考虑到100kw的逆变器的直流输入一般都是450V~750V 再者功率一定时电压高相应的电流就会小这样不仅可以减小无关压降 减少能量损失,而且电流低对直流汇流箱,控制器等选型带来方便。手机镜片
1.4 电池组件的选择:Pmax250W,Vmpp32.6V,Impp7.67,Voc37.5,Isc8.57 说明 :选用的电池组件是苏州华领太阳能电力有限公司的电池板其电池效 17.93%,最大输出功率的最大误差值 ±3%。
1.5 系统电池组件串联数:500×1.25=625V 625÷32.6=19.2≈20
说明:考虑到电池板串联电压要等于合适的浮充电压及其他因素引起的压 降。系统选用的蓄电池是JGFM一1200 通过该型号的单体蓄电池的 浮充电压参数得2.3V即1.15倍以及其他因素引起的压降取1.25倍所 以组件电压取500×1.25=625V 。由每块组件工作电压32.6V,所以 为19.2块,取20块。 1.6 系统电池组件并联数 340.5A÷7.67A/块 =44.4≈45
1.6.1 设该村落地处北京城郊某地,通过该地的经纬度查数据库可得 全年峰值日 照时数为 1520 h [1250kw·h/平方米·年],平均峰值日照时数为:1520÷ 365=4.16h/d。
1.6.2 每日负载耗电量:500 kw·h÷500=1000 Ah将每日耗电量换算成以Ah单位。
1.6.3 所需太阳能电池总电流:1000 Ah×1.02 / ( 4.16h×0.9×0.8 )=340.5A
式中0.8为蓄电池的充电效率;0.9为逆变器效率;1.02为20年内太阳电池 衰减,方阵组合损失,尘埃遮挡等综合系数。
1.6.4 所需太阳电池的并联数为:340.5A÷7.67A/块 =44.4≈45
1.7 所需太阳能电池总功率:(20串×45并)×250Wp/块 =225 kw
tomgro一.蓄电池容量设计
2.1 蓄电池容量为:1000 Ah×3d×0.9/( 0.5×0.8) =6750 Ah
北斗信号源
说明:其中1000 Ah为负载日平均用电量;3d为连续阴雨天数;0.9为 放电率修正系数;0.5为最大放电深度;0.8为低温修正系数;0.9 的放电率修正系数是考虑到放电率对蓄电池容量的影响;因为本系 统的蓄电池采用的是2V的单体蓄电池JGFM一1200,通过该蓄电 池的修正曲线得当平均放电率为80小时率时修正系数为0.9。其中 80=3×13.5/50% 3表示连续阴雨天数,13.5表示大概每天负载工 作时间,50%表示蓄电池放电深度。同时0.8为低温修正系数 因为环境温度对蓄电池的容量也有较大影响,北京地区低温取— 10℃。通过该蓄电池的温度—容量修正曲线图得修正系数为0.8。
2.2 蓄电池选择: 选用 JGFM一1200型号的2V/1200Ah单体蓄电池。该型号是阀 控型胶体免维护铅酸蓄电池。长475mm,宽174mm,高328mm 总高365mm,重量79kg。
2.3 蓄电池串联数:500÷2=250串
金纳米颗粒 说明:因为系统直流电压为500V,单体蓄电池电压2V所以需250串
2.4 蓄电池并联数:6750÷1200=5.6≈6
说明: 由2.1结果的所需蓄电池容量为6750 Ah,每块电池的容量为1200 Ah。两者之比为并联数5.6取6。
二.发电系统的整体配置
3.1 太阳能电池组件或方阵的形状与尺寸
监控
说明:虽然根据用电量已经计算出了整个方阵的总容量和总功率已经确 定了电池组件的串并联数,但还要根据方阵的具体安装位置来确 定组件的尺寸和形状以及整个方阵的整体排列。
3.2 直流汇流箱的选型及设计:6组8路KBT-PVX/8
说明:KBT-PVX/8的参数为:8入一出,每路电流最大可达11A ,配有 太阳能光伏直流高压防雷器,正极负极都具备双重防雷功能。直 流耐压值不低于DC1000V,安全可靠。雷电计数功能,方便了解 雷电灾害的侵入情况及频率; 因为系统共有45组并联的串联组 件,所以6组8路可以满足需要,这样6组直接接入控制器就不 需要下一级汇流了,即一级汇流即可了。
且每串电流7.67A<11A。
3.3 光伏充放电控制器选型及设计:2个QYKI500V300A
说明:QYKI500V300A 的参数为:额定电压 500V(400V-650V)额定 电流 200A 额定功率130kw,6路输入。通过光伏阵列容量计算 可得:光伏阵列总功率为225kw,太阳能电池总电流为340.5A。 所以需要将汇流箱的6路输出分成两组,每组3路接入到一个控 制器中,这样每个控制器通过电流170A<200A,每组功率112.5kw <130kw。
3.4 光伏逆变器的选型:XSZ-150K 数量1
说明:参数为:额定功率为150kw额定电压DC500V ;AC380/220V输 出;本系统是DC500V所以匹配,考虑到负载类型主要有电冰箱 洗衣机,电磁炉等感性负载,冲击性较大所以要有功率余量 采用150kw逆变器合适。
3.5 交流配电柜的选型:D-GGD 型交流低压配电柜
说明:参数为:短路关合电流 15KA 额定电流 1000A额定工作频率 50HZ。额定工作电压380V。本系统采用的是低压三相380V而且 负载功率因素为0.8则系统通过的电流为I=500kw(×380V× 0.8)=950A。
三.总结
根据设计要求平均负荷为300kw,由于300kw系统容量较大对设备选型带来不便, 而 且需要变压器这样会增加成本。把系统分成了3个100kw子系统。下面对单个100kw 系统说明。
根据计算得出一个方阵需要20串45并,共900块250Wp/块的电池板,通过6组8 路汇流箱与控制器连接,其中将3组接入一个控制器,共两个控制器。这两个控制器 与250串6并共1500块蓄电池连接。同时与150kw逆变器连接。逆变器输出三相交 流380V电压,通过交流配电柜向负载供电。