太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)PVsyst運(yùn)用

1、揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)題目：北京市發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：電氣0703姓名：嚴(yán)小波指導(dǎo)教師：夏揚(yáng)完成日期：2011年3月11日目錄1光伏軟件Meteonorm和PVsyst的介紹3Meteonorm3PVsyst42中國(guó)北京市光照輻射氣象資料113獨(dú)立光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)13負(fù)載計(jì)算（功率1kw,2kw,3kw,4kw,5kw）13蓄電池容量設(shè)計(jì)（電壓：24V,48V）13太陽能電池板容量設(shè)計(jì)，傾角設(shè)計(jì)13太陽能電池板安裝間隔計(jì)算及作圖。16逆變器選型17控制器選型17系統(tǒng)發(fā)電量預(yù)估18第一章光伏軟件介紹一、MeteonormMeteon

2、orm軟件是一款分析各地的氣象資料軟件，包括當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度，維度，海拔高度，以及太陽輻射度等重要資料，要想設(shè)計(jì)當(dāng)?shù)氐墓夥l(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料必須準(zhǔn)確，且完整，Meteonorm軟件比較好的提供了各地的氣象資料。1、打開Meteonorm,選擇語言2、查詢所在地氣象數(shù)據(jù)，以北京為例七皿LMETEONORMVerwan&口m肛心訐巾口65666da”ofdlffust了+卜崗iEQUltlifjtdicl*hldttdi.h114ELAftrLe-aa.Lt!tied.kU4os-I-nrliMtiilJrulig«iriodSitwitiwnmonthly隔LELT«

3、«p*。冊(cè)1-Utwfefctputfurat工Ci_GhG_ChIN3913S然“|i.1|ll77劉Ip3.2Uin北電W123Xd西與2fKl-24.工苑珀用163兜£kt112.7|ll«2Hwp<12-Dsc-22更二、PVsystPVsyst是一款如何設(shè)計(jì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟件，他的設(shè)計(jì)流程如下1、獲取設(shè)計(jì)所需相關(guān)信息A、系統(tǒng)安裝位置：查詢經(jīng)緯度B、應(yīng)用類型：離網(wǎng)/并網(wǎng)C、荷載情況：荷載的功率和使用時(shí)間D、環(huán)境條件：持續(xù)陰天數(shù)/遮陽情況E、輸出類型：交流/直流，電壓，頻率2、打開PVSYST軟件，導(dǎo)入北京的氣象數(shù)據(jù)3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇獨(dú)立系統(tǒng)PVSYS

4、T.V5.21FilesPreferencesLanguageLicenceHe-lpWebOpiion廣Preliminarydesign*Projectdestgn廣ToolsSystemCGriidrConnectedWStandalone!mmBwrnirnraarmikiKiirPumpingrDCGridPro|eddesignFulKealuredistudryandaniaiysESofaprovedAcurnttsystemyieldcomputedu3ngdetailedhourlysimukaSiDns,Dtfie<enlsimulatk>nvariantsc

5、anbef>erformedandMinpared.HorizanBhadingB,and3Dtoolforn&ars.hadiigaeffectsslmSy.DelaiedtossesanAlysisREcDno-micevaluflEionperfonnedwithrealoornponeirtprices回Exit4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程就是依次完成設(shè)計(jì)界面上面各項(xiàng)里面的參數(shù)的過程5、導(dǎo)入北京的氣象數(shù)據(jù)如果PVSYST中沒有安裝地的信息，可采用以下方式（也就是使用之前提到的meteonorm6.0軟件）：（一）利用Googleearth找到安裝地點(diǎn)的經(jīng)緯度（二）利用meteonor

6、m6.0軟件計(jì)算該地點(diǎn)十年的氣象參數(shù)，并保存為*.dat文件（三）將該文件保存到PVSYST子目錄的Meteo文件夾里面（四）點(diǎn)擊PVSYST主界面的TOOLS然后按圖示步驟導(dǎo)入數(shù)據(jù)（五）完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，重新從步驟3開始進(jìn)行設(shè)計(jì)6、選擇好安裝點(diǎn)信息后，對(duì)其他數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定當(dāng)?shù)氐奶柟饴瓷鋽?shù)值一般選擇0.27、選擇orientation確定傾斜角一般采用固定傾斜角度安裝(Fixedtiltedplane),傾斜角度可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇或選擇能量損失最小來確定傾斜角度8、需要考慮陰影時(shí)，選擇nearshading來設(shè)定陰影情況點(diǎn)擊Construction/Perspective進(jìn)行陰影設(shè)置，對(duì)建立

7、好的模型進(jìn)行陰影分析（陰影分析圖）保存后，點(diǎn)擊table得到陰影分析表&N蝴ShMiiE也隔&i，丫幅吊"Mewsikber曲山對(duì)Cwmt|hfMeclhgCcnpil7品。5為W3PtpipeinMrOwt.jwigefr窗荊訕瞄“2。獻(xiàn)FetisH53UiAliwdFetisamihU&gUrKklHed"ifiwiltnn依虛刷附£出助拓在aEcaie舊儂：HIkth旭第閽PlKirechoneWipfdi*?'wHwcT(144而把i&a曲H。號(hào)聞grrAcO3ilD>W(l4H國(guó)小jjII'白(jhb

8、zJw«wdew-New511ad啊scene-_TViewTockHdp附MuSelert_Chl+V.IIEernenla-J-fldrgoetlJLPuidi哼/ConvcrMdObject卜VRjectaraulirFh!plantClH+BCirJ+RY.1PVpknrjaSunShehsPggryiWplantTiMkFngPV戶所自PlMiliMinMffeRotate-聃+iaesreneaPPartr岫礴Mei±9、選擇system進(jìn)入荷載參數(shù)設(shè)置界面:看Dailyuf#ofEnergy,Variant*Nfwsimulation¥ariantM

9、ConsumptiondefinkionbyYeaiWeek-endusenUseonduring7-djrainaweekiMonthsMeanDailyuseDailyenergy|12十FluortscemlampsW/lamp?0|2十TV/MagnetoscopeZPC同W/app.W/app.3.0|2-7DomesticappliancesI。0.0:Fridgt/Dwp-frwze(2:Dish'washef,CJrtfi-washertheiusesQ0.601.20Wtot0.0Powerh/dayh/dayh/daykWh/daykWIVdayh/daWtot24

10、h/dayStand-byconsumersLD劃consumptions'Number1080450Wh?AppliancesinfoHourlydistrlutionTotaldailyenergyTotalmonthlyeneigv6口口2400Wh45301359Wh/daykWh/monlh旬Eack.OtherprofileXCancelNe?d10、選擇simulation進(jìn)行模擬計(jì)算進(jìn)行模擬計(jì)算并通過點(diǎn)擊report得到模擬計(jì)算報(bào)告，保存報(bào)告11、設(shè)計(jì)完成其他類型設(shè)計(jì)基本相同，在設(shè)計(jì)過程中注意軟件界面中的提示。說明：軟件不同版本的界面可能有所不同。第二章中國(guó)北京的氣象資

11、料本設(shè)計(jì)采用Meteonorm收集北京太陽輻射資料，采用PVsyst設(shè)計(jì)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的。設(shè)計(jì)的地點(diǎn)是中國(guó)北京，當(dāng)?shù)氐木S度是北緯39.930,經(jīng)度是東經(jīng)116.400,海拔高度是30mo地區(qū)名字=中國(guó)北京維度（度）=39.930,經(jīng)度（度）=116.400,海拔高度（m）=30,氣候區(qū)域二三，7輻射模式=默認(rèn)（每小時(shí)）；溫度模式=默認(rèn)（每小時(shí)）溫度選擇：老時(shí)間段=1961-1990輻射選擇：新時(shí)間段=1981-2000只添加3個(gè)站的值最近的站：gh:北京（10km）,ta:北京（10km）月G_GhG_DhTaFFW/m2W/m2Cm/s110039-4.32.8213556-1.92.93

12、177795.13.2421411013.63.4524712320.02.9624214424.22.5720912725.91.9819612124.61.691839219.61.9101426912.72.111102474.32.6128637-2.22.7年1698711.82.5說明Ta：空氣溫度Ff:風(fēng)速G-gh:水平線上總的平均幅射度G-dh:水平線上發(fā)散的平均幅射度C:ProgramFilesAMETEOTESBMN_0OkoutpubFig_flhdM.pngC:ProgramFilesMETEOTESTMN_60outpuftiigJamima1,pngCAPiogum

13、FilesMETEOTHSTMN_00ioutputfigJjdjilrpngCAPiogramFilefAMETEOTHSTXMNOOioutpuhfigjghdailyLpng選擇電池之后根據(jù)軟件計(jì)算結(jié)果，在不超過要求電壓電流或功率的條件下選擇匹配度較好的控制和逆變器，隨后便可進(jìn)行仿真計(jì)算。光伏方陣直流工作電壓為24V,輸出峰值電流為2.9818=53.1A。因此控制器應(yīng)滿足如下要求：額定工作電壓為24V;額定工作電流應(yīng)大于53.1A。故選擇控制器Isofotonltel60,他的系統(tǒng)電壓為24V,最大充電及最大負(fù)載電流為60A。第三章獨(dú)立光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、負(fù)載計(jì)算家庭每天的用電量，平均=4

14、.8kwh/day數(shù)量功率使用時(shí)間能量燈1218w/盞5h/小時(shí)1080wh/天電視機(jī)，電腦2120w/個(gè)3h/小時(shí)720wh/天洗衣機(jī)1600wh/天600wh/天吸塵器21200wh/天2400wh/天每天消耗的電量4800wh/day顧客的需要消費(fèi)者家庭每天的用電量，全年的用電量平均4.8kwh/天2、蓄電池容量設(shè)計(jì)電池的型號(hào)為volta6sb100,制造商是volta公司，蓄電池組電壓為24v,正常容量900Ah,是由2組串聯(lián)，9組并聯(lián)得來的，溫度在固定的20c下，電池門限：充電27.0v/26.2v放電23.5/25.23、太陽能電池板容量設(shè)計(jì)，傾角設(shè)計(jì)Pv陣列的參數(shù)：Pv組件的類型

15、：si-poly制造商SEDPv組件數(shù)量8組串聯(lián)，18組并聯(lián)Pv組件總數(shù)量144每個(gè)單元峰值功率為11wp1.37kwp(50oC)總的面積56.4m2總的陣列功率1.51kwp實(shí)際Pv陣列損失因數(shù)熱損因數(shù)uc(常數(shù))20w/m2k線上電阻損失總的陣列阻值9.3mQ組件質(zhì)量損失組件錯(cuò)配損失uv（風(fēng)）損失部分損失部分損失部分0w/m2km/s1.5%atSTC5.0%4.0%(固定的電壓)入射影響，灰的參數(shù)1am=1-bo(1/cosi-1)boparameter0.05傾角設(shè)計(jì)：水平方位：高度角55度，方位角主要仿真結(jié)果系統(tǒng)結(jié)果可使用能量使用的能量1691kwh/year1752kwh/yea

16、rspecificprod額外的（沒有使用的）1118kwh/year89kwh/yearPerformanceratio(pr)71.7%Backupenergyformgenerator燃料消費(fèi)123/yearsolarfraction(sf)88.3%Backupenergy204kwh/year標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電量：標(biāo)準(zhǔn)功率1.51kwpNormalizedproductions(perinstalledkWp):Nominalpower1.51kWpL.u:UrDiednergyfull0.18kWhAWp;ayLc:CollectionLos(FV-anay0,85kWhA刪pAfayLt

17、:SysttmIusmsandbatterydldrgig-0.27kWhAWp/dayYf:En5fysuppliedtothw3.17kW+i.'VWp'day新的仿真變換平衡和結(jié)果GIMHorkWh/m2GlobEffkWIWEAvailkWliEUnusedkWtiEU»rkWhELoadkWhScIFracJanuary7ll05.2126.S0.&514aB148.80.&31February00.6111.6142118.0013441344o.assMarch115,3130.5164.31400148.8143.81.000April

18、150.5II37.5172.814.SB143.914400.999May166.91131.215622.44143.7143.81.DQ0June164.2111.2141.53.86144.0144.01.DMJuly130.299.8115.80.39145.814B.80719Augu«t130.9II09.412790.23148J8148.30.W?September117.4117.2141.64.17144.014400.862OctflDer9G2122.0156723.1?148.814B.81.D0DNovfmbeF6621ID1.0396.A1聞。144.

19、00.683December55897.1118.1D.1fl146.8143.80.B27Year1342.91M2.31690.888.6B1751717520GlobeffEunused能量損失Eload負(fù)載所需的能量說明：Globhor水平總的輻射Eavail可用的太陽能Euser可用的太陽能Solfrac一部分太陽能獨(dú)立系統(tǒng)：損耗圖示項(xiàng)目：獨(dú)立項(xiàng)目仿真轉(zhuǎn)換：最新仿真主要的系統(tǒng)參數(shù)Pv方向Pv陣列系統(tǒng)類型高度角55組件數(shù)量144電池類型volta6sb100電池包裝每個(gè)單元數(shù)量18帶發(fā)電機(jī)的獨(dú)立系統(tǒng)方位角0總功率1.51kwp技術(shù)密封，tubular電壓/容量24v/900ah消費(fèi)者家

20、庭每天的用電量，全年的用電量總的為1752kwh/year一年的損耗圖示1343kWh.m26.3%-3.2%13膻m2mil.efficierKyatSTC=27%2123kWh61%Back-upgenerator11.7%20J.3kWh1602kWhDirectuse37.S%Stored624%1752kWh4、太陽能電池板安裝間隔計(jì)算及作圖.4.5%-4.2%LS-0.2%5羯S-0.8%4-02%HorizontalglobalirradiationGlobalincidentincoll,planelAMfactoronqtobalEffectiveirradiance0nco

21、llectorsPVconversionArraynominalenergy(atSTCPVlossduetoirradiancGlevelPVlossduetotemperatureModulequalityIdssMediaearrayrnismatciilossOhmicwiringlossLossbyrespecttottieMPPrunningUnuseder*ergy(fulbattery)lossEffectiveenergyattheoutputofthearrayBatteryStorageBatteryStoredEnergybalanceBatteryefTioencylessGassingCurrent(electrolytedissociation)BatterySelf-dischargeCiMrentEnergysuppliedtotfieuserEnergyne«dofUh#us«rLoad1.00.60.2ShadowanimationDayof5)ear62010/12/21二101214161EO'.O組件間距3m,線性損失19.6%5、逆變器選型ModelNo.JN700-3上海吉耐電