太陽能轉(zhuǎn)化、利用與存儲(chǔ)技術(shù) 課件 第九章 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主講：第9章

光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)CONTENTS目錄離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)PART

01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例PART

02并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例PART

03離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)Part.01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)負(fù)載、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定控制器、離網(wǎng)逆變器、蓄電池的容量與規(guī)格,使系統(tǒng)各設(shè)備完美匹配,發(fā)揮各設(shè)備的最佳工作性能,確保使用最少的光伏組件與蓄電池,達(dá)到滿足負(fù)載正常供電的要求,減少投資與系統(tǒng)運(yùn)維成本,提高收益率。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需收集信息如下：(1)經(jīng)度和緯度:通過地理位置可以了解并掌握當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y源,比如月(年)平均太陽能輻照情況、平均氣溫、風(fēng)力資源等,根據(jù)這些條件可以確定當(dāng)?shù)氐奶柲軜?biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)數(shù)(h)和光伏組件的傾角與方位角。(2)負(fù)載參數(shù):工作電壓、功率、工作時(shí)間。負(fù)載參數(shù)直接影響著整個(gè)系統(tǒng)光伏組件、蓄電池的參數(shù)。(3)持續(xù)陰雨天數(shù):這個(gè)參數(shù)決定了蓄電池容量與光伏組件功率。(4)兩個(gè)連續(xù)陰雨天之間的間隔天數(shù):這是決定系統(tǒng)在一個(gè)連續(xù)陰雨天過后充滿蓄電池所需要的光伏組件功率。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量設(shè)計(jì)原則有所不同：離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要根據(jù)負(fù)載用電情況、氣象資源、地理位置而定；并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要根據(jù)項(xiàng)目可建設(shè)面積及資金而定。離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)/計(jì)算的內(nèi)容離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。1.光資源測(cè)算根據(jù)項(xiàng)目所在地經(jīng)緯度,查閱相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算水平面總輻照量、最佳傾斜面總輻照量、全年峰值日照時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。2.負(fù)載計(jì)算光伏發(fā)電系統(tǒng)控制器或逆變器的功率與負(fù)載總功率及負(fù)載類型有關(guān),控制器或逆變器的功率是阻性負(fù)載功率的1.2倍、是感性負(fù)載功率的5~7倍、是容性負(fù)載功率的3倍左右。純電阻負(fù)載稱為阻性負(fù)載、線圈負(fù)載稱為感性負(fù)載、電容負(fù)載稱為容性負(fù)載?，F(xiàn)在的負(fù)載一般是兼有阻性、感性、容性的復(fù)合型負(fù)載，在控制器或逆變器功率計(jì)算過程中，除非負(fù)載是單一性很強(qiáng)的阻性、感性、容性負(fù)載，控制器或逆變器的功率一般可選取3倍左右。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。2.負(fù)載計(jì)算(1)阻性負(fù)載:通過電阻類元件進(jìn)行工作的純阻性負(fù)載。阻性負(fù)載工作電流、工作電壓和電源相比無相位差(如負(fù)載為白熾燈、電爐等),靠電阻絲發(fā)光、發(fā)熱的屬于阻性負(fù)載，如碘鎢燈、白熾燈、電阻爐、烤箱、電熱水器等。(2)感性負(fù)載:指的是帶有電感參數(shù)的負(fù)載。感性負(fù)載電流滯后于負(fù)載電壓一個(gè)相位差特性（設(shè)備在消耗有功功率時(shí)還會(huì)消耗無功功率，并且?guī)в芯€圈負(fù)載），常見的負(fù)載如電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、繼電器、變壓器等。(3)容性負(fù)載:指的是帶電容參數(shù)的負(fù)載。容性負(fù)載的電流超前電壓特性一個(gè)相位差。容性負(fù)載較少,常見的容性負(fù)載有電容器、功率補(bǔ)償柜等。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。2.負(fù)載計(jì)算3.基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)原則類似。負(fù)載用電情況（分別計(jì)算感性、阻性、容性負(fù)載的峰值功率、日耗電量等）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。4.光伏組件選型、容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)（光伏組件裝機(jī)容量需滿足光資源最差季節(jié)的需求）(1)光伏組件選型原則。光伏組件需根據(jù)組件類型、峰值功率、轉(zhuǎn)換效率、溫度系數(shù)、組件尺寸、質(zhì)量、功率輻照度特性等技術(shù)條件進(jìn)行選擇，光伏輻射量較高、直射分量較大的場(chǎng)地宜采用晶硅光伏組件或聚光光伏組件；光伏輻射量較低、散射分量較大、環(huán)境溫度較高的地區(qū)宜采用薄膜光伏組件。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。4.光伏組件選型、容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)（光伏組件裝機(jī)容量需滿足光資源最差季節(jié)的需求）(2)光伏組件容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)。光伏組件并聯(lián)數(shù)：是用負(fù)載平均每天所消耗的電量(A·h)除以選定的光伏組件在一天中的平均發(fā)電量(A·h),即可算出整個(gè)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要并聯(lián)的光伏組件數(shù)。負(fù)載日平均用電量=工作電流×工作時(shí)數(shù)光伏組件平均日發(fā)電量=光伏組件峰值工作電流×峰值日照時(shí)數(shù)×傾斜面修正系數(shù)×光伏組件衰降損耗修正系數(shù)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。4.光伏組件選型、容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)（光伏組件裝機(jī)容量需滿足光資源最差季節(jié)的需求）(2)光伏組件容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)。光伏組件總?cè)萘縋m需根據(jù)光伏組件串聯(lián)數(shù)、光伏組件并聯(lián)數(shù)及單塊光伏組件功率進(jìn)行確定。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏組件設(shè)計(jì)的基本原則是需滿足年平均日負(fù)載的用電需求。計(jì)算光伏組件容量最常用的方法如下:

光伏組件容量=光伏組件串聯(lián)數(shù)×光伏組件并聯(lián)數(shù)×單塊光伏組件功率離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。5.光伏組件或光伏陣列的方位角、傾角設(shè)計(jì)光伏組件或光伏陣列方位角取決于當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件與地理位置。在北半球,對(duì)于固定安裝的光伏組件或光伏陣列方位角盡量按照0°(朝正南)設(shè)置,若特別考慮冬季使用,可將方位角設(shè)置在20°(南偏西),便于提升離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)冬季發(fā)電量。光伏組件或光伏陣列在不同緯度地區(qū)的傾角離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。6.光伏陣列間距設(shè)計(jì)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列間距設(shè)計(jì)原則一樣,在優(yōu)化光伏陣列傾角后,需保證光伏電站在冬至日(一年當(dāng)中物體在太陽下陰影長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一天)9:00~15:00時(shí)段,光伏陣列前后無陰影遮擋，光伏陣列前后間距D如圖所示，陣列左右間距需留有維護(hù)檢修通道。式中：L———陣列傾斜面長(zhǎng)度

D———光伏陣列前后間距

β———光伏陣列傾角

φ———當(dāng)?shù)鼐暥入x網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。7.蓄電池蓄電池容量設(shè)計(jì)需滿足在最大持續(xù)陰雨天氣的情況下，仍可為負(fù)載供電，保證負(fù)載正常工作。蓄電池容量由負(fù)載日總用電量及最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù)確定。蓄電池設(shè)計(jì)包括選型、容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。7.蓄電池(1)蓄電池選型。蓄電池選型需結(jié)合光伏組件或光伏陣列輸出電壓、負(fù)載工作電壓、蓄電池電壓三者的匹配及損耗而定。實(shí)際運(yùn)用中,光伏組件或光伏陣列的輸出電壓大于等于蓄電池或蓄電池組額定電壓的1.43倍。(2)蓄電池容量設(shè)計(jì)。蓄電池的容量設(shè)計(jì)需考慮負(fù)載日消耗總功率、最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù)、蓄電池放電容量的修正系數(shù)等參數(shù)，計(jì)算公式如右:C———蓄電池容量,kW·h或A·h;D———最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù);F———蓄電池放電率修正系數(shù)(F=充入安時(shí)數(shù)/放電安時(shí)數(shù)),通常取1.2;QL———所有用電設(shè)備總用電量,kW·h/d或A·h/d;L———蓄電池低溫修正系數(shù),通常取0.8;U———蓄電池的放電深度,通常取0.5~0.8;Kα———包括控制器等回路的損耗率,通常取0.8。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。7.蓄電池(2)蓄電池容量設(shè)計(jì)放電率對(duì)蓄電池容量設(shè)計(jì)有一定的影響。根據(jù)蓄電池在不同放電率下的容量進(jìn)行修正。對(duì)于放電率為50~200h(小時(shí)率)的離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池的容量進(jìn)行估算,一般取蓄電池標(biāo)稱容量的105%~120%,相應(yīng)放電率修正系數(shù)取1.05~1.2。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有多個(gè)負(fù)載時(shí),負(fù)載工作時(shí)間需采用加權(quán)平均的方法進(jìn)行計(jì)算。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。7.蓄電池(2)蓄電池容量設(shè)計(jì)溫度對(duì)蓄電池容量設(shè)計(jì)有一定的影響,蓄電池安裝地點(diǎn)的最低氣溫較低時(shí),蓄電池的容量設(shè)計(jì)需比正常溫度時(shí)的容量要大,便于系統(tǒng)在最低氣溫時(shí)也能提供所需的能量。一般而言，0℃時(shí)修正系數(shù)可取0.85,-10℃時(shí)修正系數(shù)可取0.75,-20℃時(shí)修正系數(shù)可取0.65。環(huán)境溫度過低也會(huì)對(duì)最大放電深度產(chǎn)生影響,當(dāng)環(huán)境溫度低于-10℃時(shí),淺循環(huán)蓄電池的最大放電深度可由常溫時(shí)的50%調(diào)整為35%~40%,深循環(huán)蓄電池的最大放電深度可由常溫時(shí)的75%調(diào)整為60%。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。7.蓄電池(3)蓄電池串并聯(lián)設(shè)計(jì)蓄電池標(biāo)稱電壓和標(biāo)稱容量,如2V、6V、12V和50A·h、300A·h、1200A·h等。為了達(dá)到系統(tǒng)的工作電壓,需要把蓄電池串聯(lián)起來給系統(tǒng)和負(fù)載供電。串聯(lián)蓄電池?cái)?shù)是系統(tǒng)工作電壓除以所選蓄電池的標(biāo)稱電壓。并聯(lián)蓄電池個(gè)數(shù)是蓄電池組總?cè)萘砍运x定蓄電池單體的標(biāo)稱容量。在實(shí)際應(yīng)用中,盡量選擇大容量的蓄電池以減少并聯(lián)的數(shù)目。這樣做的目的是盡量減少蓄電池之間的不平衡所造成的影響。并聯(lián)的組數(shù)越多,發(fā)生蓄電池不平衡的可能性就越大。一般要求并聯(lián)的蓄電池?cái)?shù)量不得超過4組。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。8.控制器選型需根據(jù)負(fù)載狀況、系統(tǒng)功率、系統(tǒng)直流工作電壓、光伏組件或光伏陣列輸入路數(shù)、蓄電池組數(shù)等確定控制器的類型。一般情況下,小功率離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)采用單路PWM(脈寬調(diào)制)型控制器,中、大功率離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)采用帶有通信功能和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制功能的多路輸入型智能控制器。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。8.控制器選型(1)系統(tǒng)工作電壓。系統(tǒng)工作電壓即額定工作電壓，是指光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流工作電壓，這個(gè)電壓要根據(jù)直流負(fù)載的工作電壓或離網(wǎng)逆變器的配置選型確定,一般為12V、24V，中、大功率控制器也有48V、110V、200V等。(2)額定輸入電流。控制器的額定輸入電流取決于光伏組件或光伏方陣的輸出電流?？刂破鞯念~定輸入電流應(yīng)等于或大于光伏組件或光伏方陣的輸出電流,常見控制器的額定輸入電流為5~300A。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。8.控制器選型(3)控制器最大工作電流?？刂破鞯淖畲蠊ぷ麟娏餍柰瑫r(shí)大于光伏組件(光伏陣列)的短路電流、負(fù)載的最大工作電流。(4)控制器功率?？刂破髋c逆變器的功率為阻性負(fù)載功率的1.2~1.5倍、為感性負(fù)載功率的5~7倍,具體計(jì)算公式如下:控制器功率=阻性負(fù)載功率×(1.2~1.5)+感性負(fù)載功率×(5~7)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。9.逆變器選型離網(wǎng)逆變器的選型需根據(jù)負(fù)載的類型來確定逆變器的功率和相數(shù),根據(jù)負(fù)載的種類(感性負(fù)載、阻性負(fù)載)來確定逆變器的最大沖擊功率,根據(jù)蓄電池的工作電壓來確定逆變器直流側(cè)的輸入電壓。逆變器的持續(xù)功率需大于負(fù)載的總功率,逆變器的最大沖擊功率需大于負(fù)載的啟動(dòng)功率。在逆變器的選型時(shí),還需為光伏發(fā)電系統(tǒng)未來擴(kuò)容留有一定的余量。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括光資源測(cè)算、負(fù)載計(jì)算、基礎(chǔ)及支架設(shè)計(jì)等十個(gè)方面。10.匯流箱選型匯流箱分為直流匯流箱與交流匯流箱,在小型離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中一般不用匯流箱。匯流箱主要用于中、大型離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中,主要作用是光伏組件或光伏陣列多路輸出的電纜集中輸入、分組連接,不但使連線井然有序,而且便于分組檢查、維護(hù)。當(dāng)光伏組件或光伏陣列局部發(fā)生故障時(shí),可以局部分離檢修,不影響整體光伏發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)工作。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。1.以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)案例1:擬在江西省南昌市某地建設(shè)一離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),負(fù)載需24h供電,負(fù)載總耗電量為4kW·h/d,南昌最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣為5d,鉛酸蓄電池最大放電深度為0.7,系統(tǒng)工作電壓為48V,離網(wǎng)逆變器的效率為0.9。請(qǐng)完善蓄電池容量設(shè)計(jì)、計(jì)算蓄電池平均放電率、蓄電池串并聯(lián)設(shè)計(jì)、光伏組件容量設(shè)計(jì)、光伏組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)、光伏組件傾角及方位角設(shè)計(jì)、匯流箱選型。（1）蓄電池容量D最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù),本案例為5d;

F蓄電池放電率修正系數(shù)(F=充入安時(shí)數(shù)/放電安時(shí)數(shù)),通常取1.2;QL所有用電設(shè)備總用電量,本案例為4kW·h/d;

L蓄電池低溫修正系數(shù),南昌市極端天氣為-5℃,L取0.8;U蓄電池的放電深度,本案例為0.7;

Kα包括控制器等回路的損耗率,本案例為離網(wǎng)逆變器的效率,取0.9。將D、F、QL、L、U、Kα等數(shù)值代入公式,即可得出蓄電池容量C為47.619kW·h。本案例中給出的工作電壓為48V,根據(jù)相關(guān)公式可測(cè)出C為992.06A·h。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。1.以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)(2)蓄電池平均放電率(3)蓄電池的串并聯(lián)：設(shè)計(jì)要求負(fù)載的工作電壓為48V,若選用24V的蓄電池,為了達(dá)到負(fù)載工作的標(biāo)稱電壓,則需將兩塊蓄電池串聯(lián);若直接選用48V蓄電池,則無須串聯(lián)。此處選用24V、200A·h的膠體蓄電池。蓄電池的串并聯(lián)計(jì)算如下:蓄電池串聯(lián)數(shù)為48/24=2,取2;蓄電池并聯(lián)數(shù)為992.06/200=4.96,取5;共計(jì)需10塊24V、200A·h的膠體蓄電池。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。1.以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)(4)光伏組件容量及串并聯(lián)：光伏組件容量設(shè)計(jì)基本原則是需滿足年平均日負(fù)載的用電需求。南昌地區(qū)平均峰值日照時(shí)數(shù)3.30h,組件傾角采用最佳角度,修正系數(shù)取1,逆變器效率系數(shù)取0.9。組件平均日發(fā)電量=組件峰值工作電流×峰值日照時(shí)數(shù)×傾斜面修正系數(shù)×組件衰降損耗修正系數(shù)=13.14A×3.30h×1.0×0.8=34.6896A·h光伏陣列傾角與方位角:南昌位于東經(jīng)115°27′~116°35′、北緯28°10′~29°11′之間。可將光伏陣列傾角β=φ+5°；為了滿足冬季光伏陣列最大發(fā)電量的需求,將方位角設(shè)計(jì)為20°。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。1.以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)(5)匯流箱。

本案例光伏組件采用3塊串聯(lián)、3路并聯(lián),匯流箱采用4進(jìn)1出(1路進(jìn)口備用)、帶防雷功能、自動(dòng)檢測(cè)組件電流與電壓,具體參數(shù)如下表：離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。2.以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)蓄電池容量設(shè)計(jì)在考慮最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天數(shù)的同時(shí),還需考慮兩段持續(xù)陰雨天數(shù)之間的間隔天數(shù),蓄電池容量設(shè)計(jì)的另外一種方法是以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段陰雨天的間隔天數(shù)為依據(jù)來進(jìn)行計(jì)算。該設(shè)計(jì)方法主要是防止部分地區(qū)的第一個(gè)持續(xù)陰雨天到來,蓄電池放電后未及時(shí)補(bǔ)充足夠電能,又迎來了第二個(gè)連續(xù)陰雨天,使光伏系統(tǒng)無法正常供電。在持續(xù)陰雨天數(shù)較多的地區(qū),設(shè)計(jì)時(shí)需考慮光伏組件和蓄電池的容量余量。把兩段陰雨天之間的最短間隔天數(shù)作為計(jì)算依據(jù)納入設(shè)計(jì)因素的計(jì)算方法是先選定參數(shù)符合要求的光伏組件,根據(jù)光伏組件峰值功率、峰值工作電流和日發(fā)電量等數(shù)據(jù)再進(jìn)行設(shè)計(jì)。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。2.以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)（步驟如下）(1)蓄電池容量及蓄電池串并聯(lián)設(shè)計(jì)（類似滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)）(2)光伏組件或光伏陣列容量、串并聯(lián)設(shè)計(jì)①光伏組件串聯(lián)數(shù)計(jì)算（類似滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)）②兩段持續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù),需補(bǔ)充的蓄電池容量按蓄電池容量設(shè)計(jì)計(jì)算③光伏組件并聯(lián)數(shù)的計(jì)算在該公式中,納入了兩段持續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)的數(shù)據(jù),公式中并聯(lián)的光伏組件在兩段持續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)內(nèi)所發(fā)電量,不僅要提供負(fù)載所需正常用電量,還要補(bǔ)足蓄電池在最大連續(xù)陰雨天內(nèi)所虧損的電量。兩段連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)越短,需要提供的發(fā)電量就越大,并聯(lián)的電池組件數(shù)就越多。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)01離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從蓄電池容量設(shè)計(jì)的角度,可分為兩大類:以滿足持續(xù)陰雨天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)、以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段持續(xù)陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)。案例2.若案例1的最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣最短間隔為3d,請(qǐng)完善案例1的光伏組件容量設(shè)計(jì)、光伏組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)。(1)計(jì)算補(bǔ)充的蓄電池容量C：根據(jù)前期計(jì)算可得:補(bǔ)充的蓄電池容量C=992.06A·h。(2)計(jì)算光伏組件串并聯(lián)數(shù):光伏組件串聯(lián)數(shù)保持不變,取值3。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例Part.02離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例3:某地區(qū)需安裝一套光伏路燈,負(fù)載為2只9W/12V節(jié)能燈,每天工作4h。已知當(dāng)?shù)氐挠行Х逯等照諘r(shí)數(shù)是4.46h,緯度為27.2°,極端低溫為-8℃,最大持續(xù)陰雨天數(shù)為8d。求光伏組件總功率及串并聯(lián)方案設(shè)計(jì)、蓄電池容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)、控制器的選型。??光伏組件的設(shè)計(jì)是滿足負(fù)載年平均每日用電量的需求。設(shè)計(jì)和計(jì)算光伏組件功率的基本方法就是以負(fù)載平均每天所需要的用電量(單位:A·h或W·h)為基本數(shù)據(jù),以當(dāng)?shù)毓夥椛滟Y源參數(shù),如峰值日照時(shí)數(shù)、年輻射總量等數(shù)據(jù)為參照,并結(jié)合一些相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)或系數(shù)綜合計(jì)算而得出。??大型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是先選定尺寸符合要求的光伏組件,根據(jù)該組件峰值功率、峰值工作電流和日發(fā)電量等數(shù)據(jù),結(jié)合上述數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,在計(jì)算中確定光伏組件的串、并聯(lián)數(shù)及總功率。??中小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是根據(jù)上述各種數(shù)據(jù)直接計(jì)算出光伏組件或光伏陣列的功率,根據(jù)計(jì)算結(jié)果選配或定制相應(yīng)功率的光伏組件,進(jìn)而得到性能參數(shù)等。光伏路燈是小型光伏發(fā)電系統(tǒng),下面以該方法計(jì)算光伏組件容量。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例3:某地區(qū)需安裝一套光伏路燈,負(fù)載為2只9W/12V節(jié)能燈,每天工作4h。已知當(dāng)?shù)氐挠行Х逯等照諘r(shí)數(shù)是4.46h,緯度為27.2°,極端低溫為-8℃,最大持續(xù)陰雨天數(shù)為8d。求光伏組件總功率及串并聯(lián)方案設(shè)計(jì)、蓄電池容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)、控制器的選型。1.以峰值日照時(shí)數(shù)為依據(jù)的簡(jiǎn)易計(jì)算方法光伏組件功率這是一個(gè)常用的簡(jiǎn)單計(jì)算公式,常用于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的快速設(shè)計(jì)與計(jì)算,也可以用于對(duì)其他計(jì)算方法的驗(yàn)算。其主要參照的光伏輻射參數(shù)是當(dāng)?shù)赜行Х逯等照諘r(shí)數(shù)。式中：光伏組件功率、用電器功率的單位都是瓦(W)，用電時(shí)間和當(dāng)?shù)赜行Х逯等照諘r(shí)數(shù)的單位都是小時(shí)(h);損耗系數(shù)選取2。P取值為40W。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例3:某地區(qū)需安裝一套光伏路燈,負(fù)載為2只9W/12V節(jié)能燈,每天工作4h。已知當(dāng)?shù)氐挠行Х逯等照諘r(shí)數(shù)是4.46h,緯度為27.2°,極端低溫為-8℃,最大持續(xù)陰雨天數(shù)為8d。求光伏組件總功率及串并聯(lián)方案設(shè)計(jì)、蓄電池容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)、控制器的選型。2.光伏組件性能參數(shù)本案例光伏組件功率為40W,功率較小,光伏組件串聯(lián)數(shù)設(shè)定為1即可,可用下列公式進(jìn)行計(jì)算光伏組件峰值工作電壓。3.計(jì)算蓄電池容量D最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù)，本案例為8d;

F蓄電池放電率修正系數(shù)(F=充入安時(shí)數(shù)/放電安時(shí)數(shù))，通常取1.2;

QL所有用電設(shè)備總用電量,QL=18W×4h=72W·h=72W·h÷12V=6A·h;L蓄電池低溫修正系數(shù),路燈所在地極端天氣為-8℃，L取0.8;U蓄電池的放電深度,本案例為0.7;

Kα包括控制器等回路的損耗率,取0.9。將D、F、QL、L、U、Kα等數(shù)值代入公式,即可得出蓄電池容量C為114.29A·h。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例3:某地區(qū)需安裝一套光伏路燈,負(fù)載為2只9W/12V節(jié)能燈,每天工作4h。已知當(dāng)?shù)氐挠行Х逯等照諘r(shí)數(shù)是4.46h,緯度為27.2°,極端低溫為-8℃,最大持續(xù)陰雨天數(shù)為8d。求光伏組件總功率及串并聯(lián)方案設(shè)計(jì)、蓄電池容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)、控制器的選型。4.計(jì)算蓄電池串并聯(lián)數(shù)任務(wù)要求負(fù)載的工作電壓為12V,若選用12V的蓄電池,則無須串聯(lián)。此處選用12V、120A·h的膠體蓄電池。則蓄電池串聯(lián)數(shù)與并聯(lián)數(shù)均為1。5.控制器選型路燈為阻性負(fù)載,總功率為18W,根據(jù)控制器選型方法,計(jì)算如下:控制器功率=阻性負(fù)載功率×(1.2~1.5)+感性負(fù)載功率×(5~7)=18W×1.5=27W離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例4:某邊防哨所需建一離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)用于照明,負(fù)載為5盞24W的LED燈,電壓等級(jí)為12V,負(fù)載每天工作時(shí)間為10h,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣為10d,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣間隔為10d,極端溫度為-15℃,年峰值日照時(shí)數(shù)為1560h,緯度為17.83°;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)光伏組件容量及串并聯(lián)、蓄電池容量及串并聯(lián)。1.蓄電池容量D最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù),為10d;F蓄電池放電率修正系數(shù)(F=充入安時(shí)數(shù)/放電安時(shí)數(shù)),取1.2;QL所有用電設(shè)備總用電量,QL=5×24W×10h=1200W·h=1200W·h÷12V=100A·h;L蓄電池低溫修正系數(shù),路燈所在地極端天氣為-15℃,L取0.7;U蓄電池的放電深度,U取0.7;

Kα———包括控制器等回路的損耗率,取0.9。將D、F、QL、L、U、Kα等數(shù)值代入公式,即可得出蓄電池容量C為2721.09A·h。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例4:某邊防哨所需建一離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)用于照明,負(fù)載為5盞24W的LED燈,電壓等級(jí)為12V,負(fù)載每天工作時(shí)間為10h,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣為10d,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣間隔為10d,極端溫度為-15℃,年峰值日照時(shí)數(shù)為1560h,緯度為17.83°;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)光伏組件容量及串并聯(lián)、蓄電池容量及串并聯(lián)。2.蓄電池串并聯(lián)任務(wù)要求負(fù)載的工作電壓為12V,此處選用2V、800A·h的膠體蓄電池。故選取24塊2V、800A·h的膠體蓄電池,6串4并。實(shí)際蓄電池組總?cè)萘繛?00A·h×6×4=19200A·h。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例4:某邊防哨所需建一離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)用于照明,負(fù)載為5盞24W的LED燈,電壓等級(jí)為12V,負(fù)載每天工作時(shí)間為10h,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣為10d,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣間隔為10d,極端溫度為-15℃,年峰值日照時(shí)數(shù)為1560h,緯度為17.83°;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)光伏組件容量及串并聯(lián)、蓄電池容量及串并聯(lián)。3.計(jì)算光伏陣列Pw此處選取疊瓦雙玻組件(54版型),該組件Pmax為250W、Imp為13.14A、Ump為19.0V、Isc為13.98A、Uoc為16.3V,組件傾角采用最佳角度,修正系數(shù)取1。該項(xiàng)目所在地為邊防哨所,盡可能考慮補(bǔ)充的蓄電池容量,光伏組件的并聯(lián)數(shù)采用以下公式計(jì)算，離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例4:某邊防哨所需建一離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)用于照明,負(fù)載為5盞24W的LED燈,電壓等級(jí)為12V,負(fù)載每天工作時(shí)間為10h,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣為10d,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣間隔為10d,極端溫度為-15℃,年峰值日照時(shí)數(shù)為1560h,緯度為17.83°;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)光伏組件容量及串并聯(lián)、蓄電池容量及串并聯(lián)。3.計(jì)算光伏陣列Pw將補(bǔ)充的蓄電池容量C(2721.09A·h)、日平均用電量100A·h、最短間隔天數(shù)10d、組件日平均發(fā)電量44.928A·h代入公式可得:通過計(jì)算可得：該哨所共需250W光伏組件9塊,全部采用并聯(lián)；

共需24塊2V、800A·h的膠體蓄電池,蓄電池采用6串4并的方式連接。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例5:家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)某牧民家庭負(fù)載用電情況見表,牧民所在地區(qū)緯度為42.9°、經(jīng)度為122.4°,年平均日照時(shí)數(shù)為1605.23h,極端氣溫為-20℃,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天數(shù)為5d。現(xiàn)需設(shè)計(jì)一離網(wǎng)光伏電站。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例5:家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)某牧民家庭負(fù)載用電情況見表,牧民所在地區(qū)緯度為42.9°、經(jīng)度為122.4°,年平均日照時(shí)數(shù)為1605.23h,極端氣溫為-20℃,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天數(shù)為5d?，F(xiàn)需設(shè)計(jì)一離網(wǎng)光伏電站。1.控制-逆變一體機(jī)選型根據(jù)表所示,該牧民家庭使用的負(fù)載基本為感性負(fù)載,結(jié)合各負(fù)載使用特性,如洗衣機(jī)與微波爐、空調(diào)不同時(shí)使用,控制-逆變一體機(jī)的功率為5×3788W=18940W,可選取18kW正弦波控制-逆變一體機(jī),選取直流側(cè)輸入電壓48V、交流側(cè)輸出電壓220V。2.蓄電池容量計(jì)算D最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天氣天數(shù),本案例為5d;F蓄電池放電率修正系數(shù)(=充入安時(shí)數(shù)/放電安時(shí)數(shù)),取1.2;QL所有用電設(shè)備總用電量,14.3784kW·h/d;

L蓄電池低溫修正系數(shù),極端天氣為-20℃,L取0.65;U蓄電池的放電深度,取0.8;

Kα包括控制器等回路的損耗率,取0.9。將D、F、QL、L、U、Kα等數(shù)值代入公式,可得蓄電池容量C為184.3385kW·h離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例5:家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)某牧民家庭負(fù)載用電情況見表,牧民所在地區(qū)緯度為42.9°、經(jīng)度為122.4°,年平均日照時(shí)數(shù)為1605.23h,極端氣溫為-20℃,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天數(shù)為5d?，F(xiàn)需設(shè)計(jì)一離網(wǎng)光伏電站。3.蓄電池的串并聯(lián)計(jì)算此處蓄電池容量較大,可選取2V、2000A·h的膠體蓄電池。蓄電池組的標(biāo)稱工作電壓為48V,根據(jù)P=UI即可計(jì)算出容量為3840.38A·h,蓄電池的串并聯(lián)計(jì)算如下：根據(jù)上述計(jì)算,共計(jì)需24×2=48塊2V、2000A·h的膠體蓄電池。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例5:家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)某牧民家庭負(fù)載用電情況見表,牧民所在地區(qū)緯度為42.9°、經(jīng)度為122.4°,年平均日照時(shí)數(shù)為1605.23h,極端氣溫為-20℃,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天數(shù)為5d?，F(xiàn)需設(shè)計(jì)一離網(wǎng)光伏電站。4.光伏組件容量及串并聯(lián)設(shè)計(jì)光伏組件容量設(shè)計(jì)基本原則是需滿足年平均日負(fù)載的用電需求。此處選取P型半片單玻常規(guī)組件(60版型),組件Pm為34.31V。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例02案例5:家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)某牧民家庭負(fù)載用電情況見表,牧民所在地區(qū)緯度為42.9°、經(jīng)度為122.4°,年平均日照時(shí)數(shù)為1605.23h,極端氣溫為-20℃,最長(zhǎng)持續(xù)陰雨天數(shù)為5d?，F(xiàn)需設(shè)計(jì)一離網(wǎng)光伏電站。5.光伏組件傾角、方位角計(jì)算本案例所在地緯度為42.9°,根據(jù)右表可選擇光伏陣列傾角為57.9°。為保證冬季用電需求,方位角可選取20°(南偏西20°)。本案例21塊組件可采取7塊組件橫排成光伏陣列,如圖所示,圖中L=1134mm、β=57.9°、φ=42.9°,三角函數(shù)cos57.9°=0.53、sin57.9°=0.85、tan42.9°=0.93,將數(shù)據(jù)代入式，可得D值為3.11m。6.匯流箱的設(shè)計(jì)本案例光伏組件3塊串聯(lián)、7路并聯(lián),匯流箱采用8進(jìn)1出(1路進(jìn)口備用)，帶防雷功能、自動(dòng)檢測(cè)組件電流與電壓。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例Part.03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)居民房屋外形及安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)后屋頂主視圖如右所示,該居民家庭所在點(diǎn)溫度為-5~+40℃,房屋坐北朝南,周圍無高大樹木遮擋,屋面傾角為30°,房屋長(zhǎng)17.85m,該居民擬在自家屋頂建設(shè)并網(wǎng)光伏電站,請(qǐng)完成該光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）陣列傾角設(shè)計(jì)該光伏發(fā)電系統(tǒng)在原有建筑物上進(jìn)行安裝,考慮美觀性及不破壞原有建筑物,要求光伏組件貼屋面安裝,所以項(xiàng)目的陣列傾角考慮是與建筑屋面的角度一致。（2）陣列方位角設(shè)計(jì)考慮美觀性及不破壞原有建筑物,選取陣列方位角為0°。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3）組件選擇與方陣布置①組件選擇擬選用N型半片全黑組件(54版型),具體參數(shù)如表所示。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3）組件選擇與方陣布置②方陣布置由于建筑面積有限,擬在該屋頂南面布置光伏組件,根據(jù)建筑走向布置電站。光伏電站總裝機(jī)容量為7740W,具體如圖。組件布置方式示意圖(單位:mm)組件布置參數(shù)表并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）逆變器選型與組串設(shè)計(jì)1)逆變器選型原則逆變器選型主要是根據(jù)組件選擇合適的逆變器,并確定光伏組件的串聯(lián)數(shù)及并聯(lián)數(shù)。2)選型需求①光伏組件的工作溫度:光伏組件的工作溫度影響組件的電性能參數(shù)光伏組件夏季工作最高溫度為40℃、冬季工作最低溫度為-5℃。②光伏組件全年最大輸出功率：實(shí)際應(yīng)用過程中組件全年最大輸出功率430W。③用戶計(jì)劃安裝容量:根據(jù)此區(qū)域的面積、選擇組件的狀況、陣列的跟蹤方式可計(jì)算區(qū)域內(nèi)最大的安裝容量,最終根據(jù)實(shí)際情況確定計(jì)劃安裝的容量7740W并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）逆變器選型與組串設(shè)計(jì)1)逆變器選型原則逆變器選型主要是根據(jù)組件選擇合適的逆變器,并確定光伏組件的串聯(lián)數(shù)及并聯(lián)數(shù)。2)選型需求①光伏組件的工作溫度:光伏組件的工作溫度影響組件的電性能參數(shù)光伏組件夏季工作最高溫度為40℃、冬季工作最低溫度為-5℃。②光伏組件全年最大輸出功率：實(shí)際應(yīng)用過程中組件全年最大輸出功率430W。③用戶計(jì)劃安裝容量:根據(jù)此區(qū)域的面積、選擇組件的狀況、陣列的跟蹤方式可計(jì)算區(qū)域內(nèi)最大的安裝容量,最終根據(jù)實(shí)際情況確定計(jì)劃安裝的容量7740W并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）逆變器選型與組串設(shè)計(jì)4)串并聯(lián)設(shè)計(jì)光伏發(fā)電系統(tǒng)同一光伏組件串的電性能需保持一致,光伏組件串最大串聯(lián)數(shù)可根據(jù)公式求得:Kv光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)

K′v光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)N———光伏組件的串聯(lián)數(shù)(N取整)t———光伏組件工作條件下的極限低溫(℃)t′———光伏組件工作條件下的極限高溫(℃)Udcmax———逆變器允許的最大直流輸入電壓(V)Umpptmax———逆變器MPPT最大直流輸入電壓(V)Umpptmin———逆變器MPPT最小直流輸入電壓(V)Uoc光伏組件的開路電壓(V)

Upm光伏組件的工作電壓(V)根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量,將組件相關(guān)性能參數(shù)、極限低溫與極限高溫參數(shù)分別代入，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)可得,光伏組件串的串聯(lián)數(shù)為11-23,本項(xiàng)目共計(jì)18塊光伏組件,擬采取18塊組件串聯(lián)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）逆變器選型與組串設(shè)計(jì)5)設(shè)計(jì)結(jié)論根據(jù)逆變器最大輸入電流為18A,組件串并聯(lián)計(jì)算如表，共用SUN2000-8KL型號(hào)逆變器1臺(tái)。據(jù)表可得,最終確定組件串聯(lián)數(shù)=1,組件并聯(lián)數(shù)=1。確定串并聯(lián)數(shù)后,可得到如下結(jié)論:逆變器最大直流輸入功率為7740W,陣列實(shí)際最大輸出功率為7740W;逆變器最小MPPT電壓為320V;逆變器最大MPPT電壓為800V,陣列最大開路電壓為692.89V;組件最大承受電壓為1000V,滿足設(shè)計(jì)要求。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）電纜的設(shè)計(jì)電纜設(shè)計(jì):主要是根據(jù)載流量及電纜損耗允許值選擇合適的電纜。相關(guān)公式如下:Loss=(I(f)(ρL)/NsUmp)/NsUmp式中,Loss表示線纜損耗;I(f)表示線纜所承載的電流;ρ表示電纜的電阻率;L表示電纜長(zhǎng)度;Ns表示光伏組件數(shù);Ump表示最大功率點(diǎn)的電壓。原則1：I(f)≤I(I表示線纜的額定電流)（線纜承載電流≤線纜額定電流,以確保線纜不會(huì)過載損壞）原則2：Loss≤LossT(LossT表示線纜損耗允許值)（線纜損耗≤線纜損耗的允許值，確保線纜傳輸性能）原則1、2是為了確保所選電纜能夠承受所需的電流并且在工作過程中損耗不超過允許值。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（6）交流側(cè)設(shè)計(jì)交流配電單元參數(shù)如表所示。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（7）防雷設(shè)計(jì)組串式逆變器就近布置在建筑物內(nèi)部,光伏組件直接接入逆變器,省去防雷匯流箱及直流防雷配電單元。此方案適用于小容量的組串式逆變器,滿足室內(nèi)工作,逆變器位置與光伏陣列位置應(yīng)小于10m(大于10m需考慮增加防雷措施)的條件。逆變器的輸入側(cè)需有防雷器。屋頂光伏陣列及支架與屋頂?shù)姆览拙W(wǎng)連接,接地電阻R≤4Ω,滿足屏蔽接地和工作接地的要求;在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中,要重復(fù)接地,R≤10Ω。水平接地體宜采用扁鋼、角鋼或圓鋼。扁鋼截面不應(yīng)小于100mm2,角鋼厚度不宜小于4mm,圓鋼的直徑不應(yīng)小于10mm,鋼管厚度不小于3~5mm。人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5mm,需要熱鍍鋅防腐處理,在焊接的地方也要進(jìn)行防腐防銹處理。根據(jù)實(shí)際情況安裝浪涌保護(hù)器。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。1.戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（8）接入方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)共計(jì)1個(gè)組串直接接入一臺(tái)8kW的逆變器,經(jīng)過交流配電箱,接入220V的國家電網(wǎng)。（9）設(shè)備及材料清單列表并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)光伏電站位于江西省吉安市永豐縣,位于東經(jīng)115.42°、北緯27.33°，地理位置適宜，交通便利，鄰近國道。項(xiàng)目所在地距離并網(wǎng)點(diǎn)150m,周圍空曠,無陰影遮。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）氣象條件：亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,日照充足,年平均氣溫18℃,無霜期279天。近十年監(jiān)測(cè)到的最高氣溫39℃,最低氣溫-7℃,降水量1627.3mm,日照率36%,年日照時(shí)數(shù)1548h。（2）地址情況分析分析可知,擬建地址附近較為平坦,地址結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,擬建場(chǎng)址屬于Ⅰ類地區(qū),抗震等級(jí)為六級(jí),環(huán)境優(yōu)良,場(chǎng)址地理位置優(yōu)越,無陰影遮擋，靠近公路以及輸電線路,并網(wǎng)方便。（3）整體設(shè)計(jì)情況說明光伏電站設(shè)計(jì)坐北朝南,陣列排布為東西走向,電站方位角為0°,為使每年所獲得的傾斜面上的輻射總量最大,傾角最佳選取為27.27°。地面光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量為206.05kW,采用650W單晶硅光伏組件、兩臺(tái)并網(wǎng)逆變器等器件組成。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）光伏組件選型從組件效率、適應(yīng)溫度范圍、各性能參數(shù)及組件的性價(jià)比等方面進(jìn)行比較。目前單晶硅光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)于多晶硅組件更高,根據(jù)東方日升生產(chǎn)的組件性能進(jìn)行對(duì)比。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)1)逆變器選配及接入原則逆變器的額定功率應(yīng)該與系統(tǒng)的最大功率相匹配,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。逆變器的接入原則包括以下幾點(diǎn):首先,逆變器應(yīng)該安裝在遠(yuǎn)離水源和潮濕的地方,以避免電器故障。其次,逆變器應(yīng)該安裝在通風(fēng)良好的地方,以保持其運(yùn)行溫度在合理范圍內(nèi),避免過熱和損壞。此外,逆變器應(yīng)該避免陽關(guān)直曬。最后,逆變器的接線應(yīng)該遵循相應(yīng)的電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)，確保安全可靠。在接入逆變器時(shí),還應(yīng)該考慮逆變器的保護(hù)功能,如過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)等,以確保系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)2)逆變器選型目前,光伏逆變器形式主要有集中式和組串式。集中式逆變器無法避免因光伏組件最佳工作點(diǎn)和逆變器參數(shù)的不匹配所造成的損耗。組串式逆變器,多路MPPT可以有效降低由并聯(lián)陣列的模塊差異和陰影等因素給整個(gè)系統(tǒng)帶來的損耗。故本光伏發(fā)電系統(tǒng)選用組串式逆變器方案。根據(jù)本光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際情況規(guī)劃了以下幾種方案。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)2)逆變器選型方案一:兩臺(tái)100kW的逆變器。數(shù)據(jù)顯示，100kW的逆變器功率最大可達(dá)110kW,市場(chǎng)售價(jià)為18490元。該方案的總價(jià)為36980元,2*100=200kW＜206.05kW,逆變器壽命以及轉(zhuǎn)換效率會(huì)降低,應(yīng)盡量選擇功率與裝機(jī)容量更相近的組合方案。方案二:兩臺(tái)80kW、一臺(tái)50kW的逆變器。80kW的逆變器市場(chǎng)售價(jià)為16240元,50kW的逆變器市場(chǎng)售價(jià)為9840元。經(jīng)過計(jì)算,此方案需要42320元。方案三:一臺(tái)100kW和一臺(tái)110kW的逆變器。數(shù)據(jù)顯示，前者功率最大可達(dá)110kW,市場(chǎng)售價(jià)為18490元,后者最大功率121kW,市場(chǎng)售價(jià)為19440元,總價(jià)為37930元,符合電站需求。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)2)逆變器選型最終選擇功率合適,價(jià)格實(shí)惠的方案三實(shí)施。100kW、110kW逆變器的參數(shù)如表。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)3)組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)根據(jù)逆變器需要滿足的參數(shù)規(guī)格,計(jì)算光伏組件的串并聯(lián)方案。(1)逆變器最大直流輸入功率>Pmax×Ns×Np。(2)逆變器最小MPPT電壓Ns。(3)逆變器最大直流開路電壓>Uoc×Ns。(4)組件系統(tǒng)最大電壓>Uoc×Ns。上述字母含義說明如下:Ns表示每臺(tái)逆變器接入組件串聯(lián)數(shù);Np表示每臺(tái)逆變器接入組件并聯(lián)數(shù);Pmax表示組件全年最大輸出功率;Ump表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大功率時(shí)電壓;Uoc表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的組件開路電壓。采用100kW逆變器，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上述(1)~(4)不等式,計(jì)算可得：110>650×Ns×Np180<37.76×Ns1100>45.35×Ns1500>45.35×Ns由以上不等式可計(jì)算出串聯(lián)數(shù)Ns的取值范圍,代入第一個(gè)不等式可得出并聯(lián)數(shù)Np的取值范圍:4.77<Ns<24.266.98<Np<35.48并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)3)組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)根據(jù)逆變器需要滿足的參數(shù)規(guī)格,計(jì)算光伏組件的串并聯(lián)方案。(1)逆變器最大直流輸入功率>Pmax×Ns×Np。(2)逆變器最小MPPT電壓Ns。(3)逆變器最大直流開路電壓>Uoc×Ns。(4)組件系統(tǒng)最大電壓>Uoc×Ns。上述字母含義說明如下:Ns表示每臺(tái)逆變器接入組件串聯(lián)數(shù);Np表示每臺(tái)逆變器接入組件并聯(lián)數(shù);Pmax表示組件全年最大輸出功率;Ump表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大功率時(shí)電壓;Uoc表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的組件開路電壓。采用110kW逆變器，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上述(1)~(4)不等式,計(jì)算可得：120>650×Ns×Np180<37.76×Ns1100>45.35×Ns1500>45.35×Ns由以上不等式可計(jì)算出串聯(lián)數(shù)Ns的取值范圍,代入第一個(gè)不等式可得出并聯(lián)數(shù)Np的取值范圍:4.77<Ns<24.267.61<Np<38.70并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)3)組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)（將表中組件參數(shù)代入下式）綜上所述,光伏組件的串聯(lián)數(shù)的范圍為5.63≤N≤22.56。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）逆變器的選型與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)3)組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)計(jì)算后得出最優(yōu)排列方案為:第一部分19串8并,一共152塊組件,總功率為98.8kW;第二部分15串11并,一共165塊組件,總功率為107.25kW。采用錦浪GCI-100K-HV-5G和GCI-110K-BHV-5G兩種型號(hào)逆變器效率高,技術(shù)成熟,可包容的串并聯(lián)搭配樣式多,且符合選型需求。光伏組件串并聯(lián)分配并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（6）方陣間距設(shè)計(jì)為了防止方陣間距不適造成陰影遮擋或場(chǎng)地浪費(fèi)影響發(fā)電效率,應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)間距，方陣間距可由以下公式計(jì)算:式中,α表示冬至日上午九點(diǎn)的太陽高度角;φ表示當(dāng)?shù)鼐暥?27.33°);δ表示太陽赤緯角(-23.45°);ω表示太陽的時(shí)角(-45°);β表示陣列傾角;D表示兩方陣之間的間距(m);L表示組件傾斜面長(zhǎng)度(2.65m)。經(jīng)計(jì)算,太陽高度角α=23.18°,陣列傾角β=27.27°,兩方陣之間的間距D=7.20m,前排方陣最高點(diǎn)與后排方陣最低點(diǎn)的高度差H=1.21m。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（7）光伏組件及并網(wǎng)逆變器接線①光伏組件布置、接線與組件串標(biāo)號(hào)、逆變器擺放如圖。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（7）光伏組件及并網(wǎng)逆變器接線②逆變器接線及擺放位置分別如圖。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.地面206.05kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（8）基礎(chǔ)支架設(shè)計(jì)光伏基礎(chǔ)支架包括混凝土預(yù)制樁、螺旋鋼樁、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等形式。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚣肮夥娬厩闆r,充分考慮防銹、防腐蝕、防水等處理,當(dāng)構(gòu)件材料厚度小于5mm,鍍層厚度不得小于65μm;當(dāng)構(gòu)件材料厚度大于或等于5mm,鍍層厚度需大于86μm,鋼結(jié)構(gòu)防腐年限應(yīng)達(dá)到25年以上,如圖所示。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例03并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要根據(jù)場(chǎng)地面積、當(dāng)?shù)貧庀筚Y源、地理環(huán)境等影響因素來確定光伏電站裝機(jī)容量。2.