离网式光伏系统的设计及其应用.pdf

victron energy产品太阳能应用产品太阳能应用 深圳市路亚科技有限公司深圳市路亚科技有限公司 太阳能 离网系统 太阳能产品太阳能产品 逆变器 一体机(双向逆变器）-sma sunny island系列 ph-m quattro 彩色液晶面板（ccgx) bmv600s 电池 充电控制器和并网逆变器 太阳能板 ve configure 3软件 ccgx控制面板控制面板 color control gx ccgx控制面板提供了对连接的设备的直观控制和监测，设备包括：逆变器、一体机、 skylla i充电器、太能能充电控制器、bmv监测仪、lynx直流配电盒等。 vrm服务器端服务器端 除了在面板上监测设备，设备信息还转发到我们免费的监测网站vrm服务器，可访 问/,了解相关信息。 未来扩展功能未来扩展功能 ccgx面板能实现很多功能，一些标明未来扩展的功能近期无法使用，随着固件的 升级，逐步可使用，在ccgx联网的情况下，固件可自动升级或手动通过sd卡来升 级。 ccgx控制面板控制面板 支持产品支持产品 - 逆变充电器包括分相、三相系统，监测和控制（开/关机，限流），暂时无法改变设 置 - bluesolar mppt 150/70电流显示在总览屏幕，其他参数记录在vrm服务器上 - bmv-600 和 bmv-700可通过 ve.can和 bmv to nmea-2000接口. bmv参数可在 总览屏幕显示，且记录在vrm服务器上，未来可通过ve direct端口直接连接 其他特性其他特性 - ccgx在联网下，可自动更新固件 - 多语言支持：英文、中文、德文、意大利、西班牙、瑞典、荷兰语 vgr2和和ver用户用户 - 远程配置功能未支持，预计年底可实现包括改变assistant和设置等功能 - ver的本地网页功能未支持. color control gx ccgx 彩色液晶面板-集中控制系统 new 电池组工作状态监测 通过bmv600s的soc继电器可自动启动发电机 历史记录和与vgr配套使用 bmv600s电池监测仪电池监测仪 bmv报警继电器-充电状态 df:当电池容量低于该设置值，报警继电器启动，铅酸电池建议值50%，电 池备用时间计算也是与该值相关 . cls:当电池容量高于该设置值，报警继电器关闭 rme:继电器最小启动时间继电器最小启动时间 bmv报警继电器-充电状态 rl:当电池电压低于该设置值10秒后，报警继电器启动 . rlc:当电池电压高于该设置值，报警继电器关闭 电池容量- 放电时间 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -50-40-30-20-10010203040 capacity in % c every c lower will give 1% less capacity 电池容量与温度电池容量与温度 - 10 c10 c15 c20 c25 c30 c 80 %92 %95 %100 %103 %105 % 12 电池电压电池电压电池状态电池状态 开路电压开路电压 13,0v 12,7v 12,5v+/- 50 %容量剩余容量剩余 12,4v 12,3v 尽快充电尽快充电 12,2v硫化的危险硫化的危险 12,1v 12,0v 11,7v硫化硫化，不可逆的损坏不可逆的损坏 12v电电池池连连接接 24v电池连接电池连接 并网逆变器并网逆变器 输入太阳能板，输出220v交流，输出需接到电网或逆变器输出才能正常工作 孤岛系统：并网逆变器连接到双向逆变器输出，应用越来越多 需要系统设计，功率匹配 工作频率范围 47.5hhz to 51.5hz 电网频率在51.5hz 到 54.2hz，输出功率降低 太阳能充电控制器 mppt 70/15 mppt 75/50 mppt 150/70 12/24v- 15a 12/24v- 50a 12/24/48/v -70 a new mppt 太阳能充电器太阳能充电器 blue solar mppt 70/15ip65开路电压voc max 70vdc 12 和24v 系统 blue solar mppt 75/50ip44voc max 75vdc 12 和24v系统 blue solar mppt 150/70ip20voc max 150vdc 12, 24, 36和 48v系统 98% 效率, 快速启动，精确 mppt charge controllers mppt控制器内置dc-dc 变换器，可允许pv电压高于电池组电压。 快速的最大功率点跟踪快速的最大功率点跟踪 (mppt) 在多云天气下，日照变化频繁，快速最大功率点跟踪比pwm控制 器多吸收能量30%，比慢速的mpp多吸收10%。 菜单项与bmv类似 充电电流70a，太能板电压150v bluesolar 150/70-mppt控制器可以从高电 压的pv太阳能板对低电压的电池组充电， 控制器自动识别12, 24, 36, 或 48 v电池电 压 如果更多pv连接，会限制功率为控制器的 最大功率. mppt最大功率跟踪点最大功率跟踪点 dc dc转换转换 优化太阳能板输出电压和电池充电电压优化太阳能板输出电压和电池充电电压. 依据不同的光照条件，多数依据不同的光照条件，多数12v太阳能板输出电压范围是太阳能板输出电压范围是16 到到 28 volts之间之间. 如：如： 120 watt 太阳能板输出为：太阳能板输出为： 7,1 ampre x 16,9 volt = 120 watt 如电池电压如电池电压12.5v，充电电流为，充电电流为 120/12.5=9.6a mppt 太阳能板输出电流 (i)与输出电压关系 最大输出功率 (mpp)是pmax点是 i x v的积达到 最大 太阳能板输出功率 （p)与输出电压关系 当使用 pwm (不是 mppt)控制器时，太阳能板的 输出电压约等于电池电压，低于vmp值 最大功率点为矩形面 积最大 isc短路电流短路电流 voc开路电压开路电压 重要参数 短路电流短路电流 = 太阳能板最大电流太阳能板最大电流 / 电压为电压为0 太阳能板开路电压太阳能板开路电压=电流为电流为0时最大电压时最大电压 太阳能板开路电压小于：控制器的最大输入太阳能板开路电压小于：控制器的最大输入 系统短路电流和开路电压小于并网逆变器或控制器的相应指标系统短路电流和开路电压小于并网逆变器或控制器的相应指标 简易小功率离网系统 电池管理电池管理 电池长寿命管理电池长寿命管理 传统电池管理： 如果控制器不能在一天内把电池充满，使得电池在部分充满 和深度放电之间循环工作，这种工作模式（电池长期未充满） 会使电池在几个月内损坏。 电池长寿命算法将监控电池的充电状态，每天会逐渐提高负 载中断电压，直到达到均充电压，此后，将调整中断电压直 到每周有一次达到均充状态。 算法将延长电池寿命 mppt 70/15: 电池长寿命 algorithm 交流系统vs 直流系统 在无负载下，太阳能电 力用来对电池充电 结论：直流系统更可靠、简单 在多数先存储后使用的光伏系统，直流系统效率更高 lithium 自发自用太阳能系统：三类系统配置 户户用太阳能发电系统介绍用太阳能发电系统介绍 家庭用太阳能发电系统介绍家庭用太阳能发电系统介绍 太阳能与风能发电系统产生的电力和实际的消耗不匹配，解决的方 法是当有多余电力则反馈回电网，当产生的电力不足则由电网提供 额外的电力需求。当许多独立的太阳能系统往电网送电，为了保证 电网的稳定则变得困难和昂贵，即时的能量存储是使电网可控的重 要手段，而且，馈电的价格在降低，因此，家庭的能量存储以提高 能源的自用越来越普遍。同时，在电网故障时，还能提供备用电源。 这样的系统可通过不同的系统开组成，如victron hub1和hub2 lithium 自发自用太阳能系统 hub1 lithium 自发自用太阳能系统 hub2 lithium 自发自用太阳能系统 hub3 lithium pv光伏系统光伏系统24小时能耗图小时能耗图 图示说明了一天24小时的用电情况，在晚上负载（红线）较轻，由电池（蓝色） 供电，直到电池状态低，这时逆变器连接到电网（橙色），对所有负载供电但不 对电池充电，当白天阳光照在pv板上，pv（黄色）开始对负载供电，同时对电 池充电，直到电池充满，多余的电力送往电网，当夜晚来临，pv逆变器关闭， 双向逆变器在内部时钟的控制下转到夜晚工作模式 内部时钟避免了由于多云天 气遮挡太阳而引起的错误切换，切断电网连接，转到电池工作模式。 提供几种不同的方案，并且可随时升级 ve 光伏系统 hub-2： 在已有并网的光伏系统，hub2是存储系统最实际 的解决方案 hub-1 可以和 hub-2 或 -3同时使用 一部分太阳能板接到控制器，另一部分接到并网逆 变器 ve存储系统 hub 2 ve存储系统hub 2 hub2是最适用的系统方案，电网ac输入连接到ph-m逆变器输入， ph-m输出连接到并网逆变器和负载。 1，当pv电力不足时，由逆变器从电网或电池逆变提供额外的电力 2，当pv电力充足时，逆变充电器可用多余电力对电池充电，同时送 回电网 3，在电网故障时，由电池逆变产生电力对负载供电 ve存储系统hub 2 gridassist市电辅助 三种系统的独特功能：gridassist 使用gridassit功能，选型逆变器功率可小于负载要求的功率 使用gridassist,逆变器与电网同步，当交流负载需求超过逆变器功率， 不足功率可从电网获得，避免逆变器过载关机 hub的效率 损耗主要源于电池 如果能量能被负载直接使用，hub2,3能显著提