300kw離網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)設計方案一.光伏陣列容量設計總負荷計算：100X5X60%=300kw300：3=100kw說明：已知100戶，平均每戶負荷5kw,同時率60%,故總負荷為三者之積。得總負荷300kw由于容量比較大，器件選型帶來難度，還需要變壓器?？紤]到成本。所以把300kw系統(tǒng)分成3個100kw子系統(tǒng)。日耗電量：100X5=500kw?h說明：一般村落每戶平均每天用電5h，而每戶的平均功率為5kw。相乘得平均每天的耗電量500kw?ho1.3系統(tǒng)直流電壓：500V說明：一般國內(nèi)的光伏系統(tǒng)直流電壓等級有12V，24V，48V，110V，220V，500Vo首先，考慮到100kw的逆變器的直流輸入一般都是450V-750V再者功率一定時電壓高相應的電流就會小這樣不僅可以減小無關壓降減少能量損失，而且電流低對直流匯流箱，控制器等選型帶來方便。電池組件的選擇：Pmax250W，Vmpp32.6V，Impp7.67，Voc37.5，Isc8.57說明：選用的電池組件是蘇州華領太陽能電力有限公司的電池板其電池效17.93%，最大輸出功率的最大誤差值±3%。系統(tǒng)電池組件串聯(lián)數(shù)：500X1.25=625V625^32.6=19.2^20說明：考慮到電池板串聯(lián)電壓要等于合適的浮充電壓及其他因素引起的壓降。系統(tǒng)選用的蓄電池是JGFM一1200通過該型號的單體蓄電池的浮充電壓參數(shù)得2.3V即1.15倍以及其他因素引起的壓降取1.25倍所以組件電壓取500X1.25=625V。由每塊組件工作電壓32.6V，所以為19.2塊，取20塊。1.6系統(tǒng)電池組件并聯(lián)數(shù)340.5Ai7.67A/塊=44.4^451.6.1設該村落地處北京城郊某地，通過該地的經(jīng)緯度查找數(shù)據(jù)庫可得全年峰值日照時數(shù)為1520h[1250kw?h/平方米?年]，平均峰值日照時數(shù)為：1520i365=4.16h/d。1.6.2每日負載耗電量：500kw?hi500=1000Ah將每日耗電量換算成以Ah單位。1.6.3所需太陽能電池總電流：1000AhX1.02/(4.16hX0.9X0.8)=340.5A式中0.8為蓄電池的充電效率；0.9為逆變器效率；1.02為20年內(nèi)太陽電池衰減，方陣組合損失，塵埃遮擋等綜合系數(shù)。1.6.4所需太陽電池的并聯(lián)數(shù)為：340.5Ai7.67A/塊=44.4^451.7所需太陽能電池總功率：(20串X45并)X250Wp/塊=225kw一.蓄電池容量設計2.1蓄電池容量為：1000AhX3dX0.9/(0.5X0.8)=6750Ah說明：其中1000Ah為負載日平均用電量；3d為連續(xù)陰雨天數(shù)；0.9為放電率修正系數(shù)；0.5為最大放電深度；0.8為低溫修正系數(shù)；0.9的放電率修正系數(shù)是考慮到放電率對蓄電池容量的影響；因為本系統(tǒng)的蓄電池采用的是2V的單體蓄電池JGFM一1200，通過該蓄電池的修正曲線得當平均放電率為80小時率時修正系數(shù)為0.9。其中80=3X13.5/50%3表示連續(xù)陰雨天數(shù)，13.5表示大概每天負載工作時間，50%表示蓄電池放電深度。同時0.8為低溫修正系數(shù)因為環(huán)境溫度對蓄電池的容量也有較大影響，北京地區(qū)低溫取一10°C。通過該蓄電池的溫度一容量修正曲線圖得修正系數(shù)為0.8。2.2蓄電池選擇：選用JGFM一1200型號的2V/1200Ah單體蓄電池。該型號是閥控型膠體免維護鉛酸蓄電池。長475mm，寬174mm，高328mm總高365mm，重量79kg。2.3蓄電池串聯(lián)數(shù)：500^2=250串說明：因為系統(tǒng)直流電壓為500V，單體蓄電池電壓2V所以需250串2.4蓄電池并聯(lián)數(shù)：6750^1200=5.6^6說明：由2.1結果的所需蓄電池容量為6750Ah，每塊電池的容量為1200Ah。兩者之比為并聯(lián)數(shù)5.6取6。.發(fā)電系統(tǒng)的整體配置3.1太陽能電池組件或方陣的形狀與尺寸說明：雖然根據(jù)用電量已經(jīng)計算出了整個方陣的總容量和總功率已經(jīng)確定了電池組件的串并聯(lián)數(shù)，但還要根據(jù)方陣的具體安裝位置來確定組件的尺寸和形狀以及整個方陣的整體排列。3.2直流匯流箱的選型及設計：6組8路KBT-PVX/8說明：KBT-PVX/8的參數(shù)為：8入一出，每路電流最大可達11A，配有太陽能光伏直流高壓防雷器，正極負極都具備雙重防雷功能。直流耐壓值不低于DC1000V，安全可靠。雷電計數(shù)功能，方便了解雷電災害的侵入情況及頻率；因為系統(tǒng)共有45組并聯(lián)的串聯(lián)組件，所以6組8路可以滿足需要，這樣6組直接接入控制器就不需要下一級匯流了，即一級匯流即可了。且每串電流7.67A<11A。3.3光伏充放電控制器選型及設計：2個QYKI500V300A說明：QYKI500V300A的參數(shù)為：額定電壓500V(400V-650V)額定電流200A額定功率130kw，6路輸入。通過光伏陣列容量計算可得：光伏陣列總功率為225kw，太陽能電池總電流為340.5A。所以需要將匯流箱的6路輸出分成兩組，每組3路接入到一個控制器中，這樣每個控制器通過電流170A<200A，每組功率112.5kw<130kw。3.4光伏逆變器的選型：XSZ-150K數(shù)量1說明：參數(shù)為：額定功率為150kw額定電壓DC500V；AC380/220V輸出；本系統(tǒng)是DC500V所以匹配，考慮到負載類型主要有電冰箱洗衣機，電磁爐等感性負載，沖擊性較大所以要有功率余量采用150kw逆變器合適。3.5交流配電柜的選型：D-GGD型交流低壓配電柜說明：參數(shù)為：短路關合電流15KA額定電流1000A額定工作頻率50Hz。額定工作電壓380V。本系統(tǒng)采用的是低壓三相380V而且負載功率因素為0.8則系統(tǒng)通過的電流為I=500kw(J3X380VX0.8)=950A。三.總結根據(jù)設計要求平均負荷為300kw，由于300kw系統(tǒng)容量較大對設備選型帶來不便，而且需要變壓器這樣會增加成本。把系統(tǒng)分成了3個100kw子系統(tǒng)。下面對單個100kw系統(tǒng)說明。根據(jù)計算得出一個方陣