太阳能光伏系统设计.ppt

太阳能光伏技术和应用,太阳能光伏系统设计,一、户用光伏系统的工作原理,1、一般的户用光伏系统具备以下四个特点： * 一天里系统的负载不是恒定的 * 一年里每日的负载也不是恒定的 * 一天里可获得的可再生能源的能量随时间变化 * 一年里可获得的可再生能源的能量随季节变化，不是每天都相同,典型的户用太阳能系统,太阳电池组件 防反充二极管 充放电控制器 蓄电池 逆变器（DC/AC) 支架 电缆、电线 开关/接插件 用电器,1、当地的太阳辐射资源 2、可以获得的太阳辐射 3、其它基本客观设计条件和用户要求 4、目标的设计负荷 5、光伏阵列的参数计算 6、蓄电池的容量计算 7、逆变器的参数计算 8、其它配套设备的选择,一、基础设计,光伏系统能量平衡优化设计步骤, 确定负载耗电量 2 计算可获得的太阳辐照量 3 算出各月发电盈亏量 4 确定累积亏欠量 -Q i 5 决定方阵输出电流 6 求出方阵最佳倾角 7 得出蓄电池及方阵容量 8 最终决定最佳搭配,根据客户负载需求来设计系统是光伏系统设计的 前提。 所以首先要计算系统的负载大小。 设计户用光伏系统的必要数据 估算负载的步骤如下： a 列出所有用太阳电池供电的设备 b 确定每个设备的额定功率 c 估计每个设备每天使用的小时数 d 用功率和小时数相乘，得到每个设备使用 的电量，单位为瓦时（Wh） e 把每个计算结果相加, 确定负载耗电量,2 计算可获得的太阳辐照量,设计地点的太阳辐射资源,设计之前的调查 障碍物 腐蚀 积雪、结冰和雷击等 台风、暴雨和地震等 鸟粪 安装条件调查,可以获得的太阳辐射,其它基本客观设计条件和用户要求,用户打算使用何种太阳电池组件 ？ 用户可以用来安装太阳电池组件的场所和面积 用户打算采用哪种类型的光伏发电系统 ？ 用户所在地的城市公共电网的供电规格、供电状况 ？ 用户打算让本光伏发电系统供电的用电负载状况 用户选择采用离网光伏发电系统时，打算让本光伏发电系统具备应对几个连续阴雨天的供电能力,选用哪种类型的太阳电池组件作为发电元件，直接严重影响用户对光伏发电系统投资的多少，一般情况是由设计制造厂家给用户说明选用类型的太阳电池组件的优缺点，由用户根据投资能力和使用要求作决定。往往更多的时候是由设计制造厂家给用户作出选用几种类型太阳电池组件的几个方案，由用户选择。,非晶硅太阳电池组件作为发电元件的优缺点： 优点： 可以交大幅度降低用户的投资额度； 弱光环境发电优于单晶硅、多晶硅太阳电池组件； 芯片、组件制造阶段能源和硅材料耗费远远低于单晶硅、多晶硅和HIT太阳电池组件，制造过程也更环保； 环境高温（25以上）对发电能力下降的影响相对其它两者较小。 采用钢化玻璃制作的非晶硅太阳电池组件具有一定的抗震、抗冲击能力； 缺点： 光电转换效率较低，光伏阵列占地面积较大； 有较大的光致衰减现象，双结非晶硅太阳电池组件光致衰减现象得到较大改善，15年衰减率约为1015； 输出电流、电压随阳光强弱变化较大，输出一致性不如其它三者好；,单晶硅太阳电池组件作为发电元件的优缺点： 优点： 光致衰减低，输出长期稳定性好； 光电转换效率较高，光伏阵列占地面积较小； 输出电压随阳光强弱变化较小，输出一致性较好； 具有一定的抗震、抗冲击能力； 缺点： 价格较高，造成用户投资较大，大规模普及困难； 芯片、组件制造阶段能源和硅材料耗费高于非晶硅、多晶硅和HIT太阳电池组件； 环境高温（25以上）对发电能力下降的影响相对非晶硅太阳电池组件 较大；,多晶硅太阳电池组件作为发电元件的优缺点 优点： 光致衰减低，输出长期稳定性好； 光电转换效率略低于单晶硅者，光伏阵列占地面积较小； 输出电压随阳光强弱变化较小，输出一致性较好； 具有一定的抗震、抗冲击能力； 缺点： 价格较高，但低于单晶硅者，可一定程度降低用户投资； 芯片、组件制造阶段能源和硅材料耗费高于非晶硅、但低于单晶硅和HIT太阳电池组件； 环境高温（25以上）对发电能力下降的影响相对非晶硅太阳电池组件较大；,日本三洋公司的HIT太阳电池组件作为发电元件的优缺点 优点： 光电转换效率高达16.8，较其它太阳电池组件，光伏阵列占地面积最小； 环境高温（25以上）对发电能力下降的影响微乎其微； 光致衰减低，输出长期稳定性好； 弱光环境发电优于单晶硅、多晶硅太阳电池组件； 芯片、组件制造阶段能源和硅材料耗费低于单晶硅太阳电池组件； 缺点： 价格很高，多数用户难以接受； 芯片、组件制造阶段能源和硅材料耗费高于其它太阳电池组件；,2）太阳电池组件规格大小的选用 光伏发电系统要选用哪种规格大小太阳电池组件，取决于光伏发电系统工作电压的设定、可安装光伏阵列面积的大小和太阳电池组件总峰值功率的大小。在与建筑一体化应用中，常用到的太阳电池组件举例如下：,常用非晶硅太阳电池组件系列（例）,常用单晶硅太阳电池组件系列（例）,常用多晶硅太阳电池组件系列（例）,日本三洋公司的HIT太阳电池组件系列（例）,3）光伏阵列内太阳电池组件的倾斜角、方位角设计 并网光伏供电系统有着与独立光伏系统不同的特点，在有太阳光照射时，光伏供电系统向电网供电，而在阴雨天或夜晚时光伏供电系统则不能满足负载的需要又从电网买电。于是并网光伏供电系统如何选择最佳的倾角使太阳能电池组件全年发电量最大是并网光伏供电系统需要关心的问题。 独立光伏系统存在因光伏组件倾角选择不当而造成夏季发电量浪费、冬季对负载供电不足的问题，如何选择最佳的倾角使太阳能电池组件全年发电量利用率最大是独立光伏供电系统需要关心的问题。,太阳电池组件的安装倾斜角是指太阳电池组件平面与该地水平地面的夹角；太阳电池组件的安装方位角是指太阳电池组件的垂直面与正南方向的夹角。 太阳光垂直照射太阳电池组件的时候，组件获取的太阳光辐射能最大。为了获取最大的太阳光辐射能，我们通常把太阳电池组件安装面向太阳光入射方向，地球赤道以北的地区，尽可能面向正南方向，而赤道以南的地区，則尽可能面向正北方向。也即是方位角为0，此时获得的太阳光辐射能最大。,当太阳能电池组件与建筑墙立面结合时，其倾角基本上在90附近，很难进行调节。根据安装地点的纬度和方位角不同，此时太阳能电池组件全年接收的太阳能辐射只有最佳接收面的50%-70%,特别是在南方地区夏季，南向墙立面主要是地面反射辐射和天空散射辐射，接收到太阳直射辐射有可能更低，此时采用晶体硅太阳能电池性价比就更加不经济了，而非晶硅太阳能电池对于太阳能散射辐射的响应比晶体硅太阳能电池要灵敏，而且非晶硅太阳能电池的温度系数比晶体硅太阳能电池低，受温度变化影响较弱，有实验表明，在某些地区和场合，同功率的太阳能光伏阵列，非晶硅太阳能电池的总发电量要比晶体硅太阳能电池要高，非晶硅太阳能电池不足之处是效率偏低，同样功率需要更大的面积。,自动跟踪系统的选择 为了保持太阳光总是垂直照射太阳电池组件，这就需要在每天各个时间段中，不停地改变太阳电池组件的倾斜角和方位角，要作到这一点，现有的应用中，是采用一维或者二维自动跟踪系统来驱动太阳电池组件时时对准太阳，相当麻烦、相当困难。使用目前结构最为合理也最为省电的二维自动跟踪系统，虽然比起太阳电池组件固定不动的场合能够多发出大约20到25的电力，但是，使用自动跟踪系统会较大幅度提高造价，而且由于自动跟踪系统的自动控制和机械运动会引起运行可靠性降低、维护复杂性升高和自身用电损耗大，权衡比较下，所获得的几乎不能抵消其失去的，因此大多数用户都不采用自动跟踪的方式。 在国内外的建设实例中，太阳电池组件几乎都是采用固定安装形式。因为太阳电池组件固定不动，不但使太阳电池组件阵列支架的结构极其简单，制造省钱，而且使得整个发电过程都在于静态中进行，从而提高了运行可靠性、避免了复杂的日常维护工作。,为了获取更多的阳光辐射能，有的阵列支架设计成：可以或每周、或每月、或每季度采用人工操作简单的涡轮蜗杆、齿轮变速机构，使组件安装后，其倾斜角可以作一定范围的变动。如图所示，在正午时刻，通过人工摇动旋转摇轮，使蜗杆带动涡轮转动，同时使与涡轮共轴的小齿轮也带动与组件安装框架中心线共轴的大齿轮转动，从而达到改变组件倾斜角的目的。其中的日晷杆可以用来判断组件板面是否与阳光射入垂直。,4）光伏阵列内太阳电池组件的间距设计 光伏发电系统在北半球的应用中，所有的组件在阵列内水平、面南摆放时，组件在南北方向和东西方向的间距，依据应对组件的热胀冷缩变形和安装结构需要而进行考虑，最小间距应在5mm10mm范围。当组件的倾斜角、方位角不为0时，前后两排组件的间距设计，就要考虑适当增加间距，以防止前排组件的阳光阴影，落在后排组件表面上，妨碍光伏发电。,太阳电池组件前后排间距设计案例 已知：某一深圳用户采用拓日公司的175Wp单晶硅太阳电池组件84片，组建平面屋顶并网型光伏发电系统，组件外形尺寸：长1581mm，宽809mm，厚40mm ，组件方位角0，倾斜角18，深圳地区纬度角为22.5 求取：组件前后排间距 计算：先计算深圳地区冬至正午时刻太阳高度角 太阳高度角90- ( 深圳地区纬度角22.523.45 )44.05 求取组件前后排最小间距D的计算公式如下： D组件倾斜长度Cos(倾斜角)+ 组件倾斜长度Sin(倾斜角)Tan(太阳高度角) =1581Cos(18)+ 1581Sin(18)Tan(44.05) =2009mm 结论：组件前后排最小间距计算值为2009mm，在本设计案例中，取组件前后排间距为2100mm。,4、光伏阵列的参数计算,日本 K值的确定： 直流补正系数：0.8 温度补正系数：0.85 逆变器效率：0.9 K=0.8*0.85*0.9=0.612,欧洲 衰减系数: 0.9 平衡系统的效率: 线路损失0.1, 逆变器效率0.85 =0.9*0.9*0.85=0.6885,并网系统,独立系统,混合供电系统,光伏发电阵列内太阳电池组件的输出连接设计 光伏发电阵列内，各个太阳电池组件的输出都是通过一定的串并联规则后向下一级输出的。在光伏发电系统的总体设计中，我们常用到的系统工作电压有12Vdc、24Vdc、48Vdc、110Vdc和220Vdc。通常，当光伏发电系统的规格较大，也即是使用太阳电池组件的总峰值功率较大时，光伏阵列输出电流也较大。如选用较低的系统工作电压，势必要加大铜质电缆的截面尺寸，引起造价大幅度提高。因而，规格较大者，选用较高的系统工作电压，反之则选用较小的系统工作电压。通常是根据实例经验，结合太阳电池组件的规格、参数，蓄电池组的浮充电压，电缆线损以及环境温度对光伏发电的影响等因素来选定系统工作电压的。 可以把阵列内的一片或若干片太阳电池组件的输出串联成一个系统工作组，以其串联后输出的组工作电压来满足选定的系统工作电压。阵列内的太阳电池组件可以分别串联成一个或多个相同的系统工作组，然后将所有的系统工作组并联成一路或若干路作为阵列的最终输出。 同一个光伏阵列内，应选用同一类型、同一规格、电参数差异小的太阳电池组件，经过合理的串并联组合，必要时加以旁路二极管、阻塞二极管，才能获得最佳光伏发电效果。实用中，决不能在同一个光伏阵列内使用不同类型、规格的太阳电池组件。例如混用单晶硅太阳电池组件和非晶硅太阳电池组件，或者混用175Wp和80Wp的单晶硅太阳电池组件。,太阳电池组件输出连接设计案例,案例1 已知：设计一离网型光伏发电系统，采用72片38Wp的非晶硅太阳电池组件，权衡充放电控制器的可能选用规格后，选定系统工作电压为48Vdc，非晶硅太阳电池组件的开路电压为30.4Vdc、短路电流为2.09A、最佳工作电压为21.7Vdc、最佳工作电流为1.76A。 计算：光伏组件阵列的输出电压必须高出系统工作电压48Vdc，根据48Vdc充放电控制器的输入充电电压范围和实例经验，拟把3片组件串联成一个系统工作组，其输出的组最大工作电压为21.7Vdc3 65.1Vdc，组最大开路电压为30.4Vdc3 91.2Vdc，经验实测组开路电压为7577Vdc。 72片可以组成24个这样的系统工作组，全部并联后，输出参数为： 阵列输出最佳工作电压为65.1Vdc 阵列输出最大开路电压为91.2Vdc 阵列输出最佳工作电流为1.76A24 42.24A 结论：阵列72片组件，每3片串联成组，共24组，全部并联成一路输出，可以满足48Vdc的系统工作电压，也能满足50A/48Vdc规格的充放电控制器的输入需要。,中国行业设计 电负载每天用电量A单位 Wh 。 用电保证率K反映用户对用电可靠性的要求。 太阳光在电池板表面上年幅射量R单位KWh/m2，如果用户不能提供，上网搜寻，或者凭经验选取。 充放电控制器效率系数1体现光伏发电经过充放电控制器后的自身损耗。 蓄电池的综合效率系数2反映环境温度、充放电速率、蓄电池个体之间性能差异等因素对蓄电池输出电力的影响。 逆变器效率系数3体现光伏发电经过逆变器逆变后的电力损耗。 环境高温对光伏发电的影响系数4体现环境高温对太阳电池组件发电输出的影响程度。 其它因素对光伏发电的影响系数5体现太阳电池组件表面集尘、太阳电池组件个体性能差异、电缆损耗等对发电输出的影响程度。 太阳电池组件需要的最少容量Pmin 单位 Wp（峰值功率：峰瓦） Pmin （AK） ( R365 ) 12345 ,家庭离网型非晶硅光伏发电系统需要的太阳电池组件,已知该家庭照明负载为总功率40W，每天夜晚使用5小时；一台电视机功率为120W，每天使用4小时；一台电风扇功率为40W，每天使用5小时。要求本光伏发电系统具备应对2个连续阴雨天的供电能力（也即是自给天数为3天）。太阳电池组件安装在倾斜角为18，面朝南的屋面上。采用普通浅循环铅酸蓄电池（放电深度经验值为0.5）。 计算每天需要的用电量A A (40W5hr) (120W4hr) (40W5hr) 880 Wh 估算需要配置的太阳电池组件的最少容量Pmin 查得深圳地区太阳光在倾斜角为18、面朝南的电池板表面上年幅射量为 R1510 KW.hr/m2 根据经验，取：K1.05；10.9；20.85；30.9；40.95； 50.95； Pmin （8801.05） (1510365 ) 0.90.850.90.950.95 359Wp 明显可见，如果不考虑2个连续阴雨天的供电能力，保持每天的用电发电平衡，选用10片38Wp的非晶硅太阳电池组件获得380Wp的总峰值功率，就够了。从经验上看，按全年的晴、阴、雨天综合平均，在深圳地区，每1000Wp的非晶硅太阳电池组件每天可发电2500Wh左右，也即是说，380Wp每天可发电约950Wh。,独立系统用蓄电池,2、蓄电池容量的计算,每日需要的总安时 参照每天负荷数确定了每天需要的总能量Eload后，这个数值可以转换为安时（Ah），这是一般用来描述蓄电池容量的单位。户用太阳能系统的系统电压一般是12V。 将瓦时转换为安时，采用以下公式： 功率（瓦）=电压（V）电流（A） 能量（瓦时）电压（V） 安时（Ah）,用电保证率K 反映用户对用电可靠性的要求， 如果用户不专门提供，通常推荐为 1 对用电负载供电能够自给的天数D 反映对阳光不足、或阴雨天时， 光伏发电系统一个晴天的发电， 给用电负载供电多久的能力。 一般户用太阳能系统的自给天数 为3到5天。,蓄电池的综合效率系数2 反映环境温度、充放电速率、 蓄电池个体之间性能差异等因 素对蓄电池输出电力的影响。 蓄电池放电深度Dop 蓄电池放电过渡会严重影响使用寿命，蓄电池厂家会规定最大允许放电深度，这是蓄电池达到损坏之前的放电极限。厂家给出的放电深度在0.50.8（50%80%）的范围。一般在12V的户用太阳能系统里取0.5（50%） 蓄电池工作电压Vb 蓄电池经充放电过程而输出的直流电压值V 。 蓄电池工作电压V，与光伏发电系统设定的 系统工作电压一致，常用到的系统工作电压为 12Vdc、24Vdc、48Vdc、110Vdc、220Vdc等,逆变器效率系数3 体现光伏发电经过逆变器逆变 后的电力损耗。 蓄电池组需要的最少容量Cb单位 Ah （安时） Cb （EloadDK） (DopVb23 ),估算需要配置的蓄电池的最少容量Cb 已知：A880Wh，D3， 根据经验，取：K1.05；20.85；30.9；Vb12V；Dop0.5 Cb （88031.05） (0.5120.850.9 )604 Ah 根据市场上实际可以买到的蓄电池的情况来进行搭配、修正结果：选用6个12V / 100Ah的阀控式全密封铅酸蓄电池并联后组成蓄电池组，输出为12V / 600Ah ，即可满足需要。需要配置的蓄电池组的最少容量初步估算为600Ah。,举例： 如选择200Ah的蓄电池，则放电深度,温度修正 蓄电池的蓄电能力依赖于其温度，即使注意到将蓄电池保持在最佳的温度，为安全起见最好允许有温度的变化。 蓄电池的容量是在25时额定的。在很多温带地区，温度在20到30，那么温度效应可以忽略。在热带地区蓄电池要放在凉爽的地方，这很重要。如果在非常寒冷的地区安装光伏系统，必须考虑温度降低的影响。,为防止太阳电池组件阵列输出的过大充电电流损坏蓄电池，还应作最大充电率校核计算。计算出的数值应低于该规格蓄电池的厂家标准。可采用如下公式进行计算： Cmax Cb Ap 公式中Cmax为太阳电池组件阵列对蓄电池组的最大充电率；Cb为设计的蓄电池组的总容量（单位Ah）；Ap为太阳电池组件阵列输出的峰值充电电流（单位A）。计算出的最大充电率应小于蓄电池厂家给出的数值。,以下进行蓄电池组平均每天的放电深度校核计算， 不考虑阴雨天供电，每天的放电深度为： Dop 880Wh （600Ah12V0.850.9）0.16 （远远小于0.5） 考虑2个阴雨天供电，3天供电后蓄电池组的放电深度为 Dop （880Wh3）（600Ah12V0.850.9）0.48 从上述计算可以看出，配置600Ah的蓄电池组，在非阴雨天的时候，蓄电池的资源浪费较大，并非最佳数值，尤其是对于阴雨天较少的地区或季节。 如果把蓄电池组配置减为500Ah再作上述放电深度校核计算： Dop 880Wh （500Ah12V0.850.9）0.19 （仍然远小于0.5） 考虑2个阴雨天供电，3天供电后蓄电池组的放电深度为 Dop （880Wh3）（500Ah12V0.850.9）0.57（略大于0.5） 从上述计算可以看出，配置500Ah的蓄电池组，较配置配置600Ah的更为合适。因此，为减少投资额度，把需要配置的蓄电池的最少容量估算为500Ah。,以下进行太阳电池组件阵列对蓄电池组的最大充电率校核计算： 查深圳拓日公司的38Wp非晶硅太阳电池组件，每片峰值电流为1.76A，12片并联后输出峰值电流为1.76A1221.12A。 Cmax 500Ah 21.12A 23.67h 对比蓄电池厂家的数据；上述最大充电率不会造成蓄电池损坏。,电力调峰型 I为放电电流 L为容量衰减率0.8 Time根据电池标准电压 截止电压工作温度等 查表获得 放电深度,举例: 输出容量：100kw； 蓄电池运行时间:2小时 设计温度:5摄氏度；逆变器输入直流电压：250V 直流线压降：2V；逆变器效率：90% 查表得： 可以选择2000Ah蓄电池 放电深度计算：,6、逆变器的参数计算,功率 直流输入电压 阵列的开路电压 输出功率,目前国内外生产逆变器的知名厂家有德国的SMA、STECA、美国的SUN POWER、SOLECTRIA、POWER ONE，加拿大的XANTREX、STATPOWER，荷兰的MASTERVOLT，奥地利的FRONIUS，中国台湾的茂迪、中国大陆的合肥阳光、南京冠亚、北京联能等。 逆变器的选用，除了要考虑逆变器采用的技术、拥有功能、适应工作环境和厂家品牌之外，要求选用的逆变器能与系统工作电压相匹配；逆变器输出电力要与负载要求相同；逆变器的额定输出功率大于用户同时供电的负载最大功率，逆变器的输入电压范围应大于蓄电池组过充保护电压设定值。可根据上述要求，在逆变器制造厂家的技术规格中，选用适用产品。,离网逆变器选用案例 已知：深圳用户的负载为普通照明负载、小型彩色电视机和台式电风扇，负载全部采用220Vac/50Hz的交流电，同时供电的负载最大功率为1.5KW；光伏组件阵列输出工作电压为65.1Vdc， 阵列输出最大开路电压为91.2Vdc，阵列输出最佳工作电流为1.76A24 42.24A；选定光伏发电系统的系统工作电压为48Vdc，选定的充放电控制器规格为50A/48Vdc；选定的蓄电池组规格为400Ah / 48Vdc，过充保护电压设定为57.6Vdc。 要求：为用户选用合适的离网逆变器。 分析：因为用户的用电负载主要是电力电子类负载，根据应用经验，虽然其启动时有一定的冲击电流发生，但是还在一般逆变器的抗冲击电流的能力范围内，所以不必专门考虑；1KW左右的电力电子类负载不算大，供电效率损耗还能接受，可以采用修正正弦波交流电为其供电；当然也可以采用供电性能更好的正弦波交流电为其供电。,根据上述分析和对照厂家规格，初选一款北京升通伟业的M1500-248型光伏发电专用修正正弦波逆变器。其主要技术参数如下： 额定输出功率 1.5KW； 最大输出功率 1.6KW； 抗冲击瞬间功率 3KW； 输入额定工作电压 48Vdc； 允许输入电压范围 4260Vdc； 输出电力规格 220Vac / 50Hz； 输出电力波形 修正正弦波； 光电转换效率 91（满载）； 无负载自耗电 0.2A； 外形尺寸 深212mm宽90mm高364mm 保护功能 过载保护功能、短路保护功能、过热保护功能、极性接反保护功能、输入欠压过压保护功能； 厂家报价 1350元（只作参考）；,分析比对本款产品的技术参数和报价： 48Vdc的输入额定工作电压，与选定的48Vdc的系统工作电压相匹配；最大输出功率1.6KW，略大于同时供电的负载最大功率为1.5KW；输出电力规格与用电器要求相同；输入电压范围4260Vdc大于蓄电池组过充保护电压设定值57.6Vdc；北京升通伟业是国内知名厂家，M1500-248型逆变器也是品牌产品，1350元的价格在同类产品中不算高，能为用户接受。,对照厂家规格，再初选一款合肥阳光的SN48-2KS型光伏发电专用正弦波输出离网逆变器。其主要技术参数如下： 额定输出功率 1.6KW； 抗冲击瞬间功率 3KW； 输入额定工作电压 48Vdc； 允许输入电压范围 4264Vdc； 输出电力规格 220Vac / 50Hz； 输出电力波形 纯正弦波； 光电转换效率 90（80阻性负载）； 无负载自耗电 0.2A； 外形尺寸 深395mm宽200mm高365mm 保护功能 过载保护功能、短路保护功能、过热保护功能、极性接反保护功能、输入欠压过压保护功能； 厂家报价 6500元（只作参考）；,分析比对本款产品的技术参数和报价： 48Vdc的输入额定工作电压，与选定的48Vdc的系统工作电压相匹配；额定输出功率1.6KW，略大于同时供电的负载最大功率为1.5KW；输出电力规格与用电器要求相同；输入电压范围4264Vdc大于蓄电池组过充保护电压设定值57.6Vdc；合肥阳光是国内知名厂家，SN48-2KS型逆变器也是品牌产品，6500元的价格在同类产品中略高，能为用户接受。,并网逆变器选用案例,已知：深圳某用户的平面屋顶，共安装175Wp的单晶硅太阳电池组件90片，总峰值功率15.75KWp；组件参数：开路电压43.2Vdc，短路电流5.19A，工作电压35.2Vdc，工作电流4.97A。深圳城市电网参数：220Vac10，50Hz0.2Hz。光伏发电系统无人值守，要求逆变器工作十分稳定可靠。 要求：为用户选用合适并网逆变器（室内安装）。 分析：作为中型的光伏发电系统，要求逆变器工作十分稳定可靠，系统无人值守，可以考虑选用有名的逆变器生产厂家德国SMA的产品。,对比德国SMA的产品规格，考虑把总峰值功率15.75KWp的90片组件分3组分别输入1个逆变器进行并网发电工作。把每组30片的光伏组件（组峰值功率为5250Wp）的输出，供给一台Sunny Mini Central系列的SMC5000型逆变器使用。 SMC5000的主要参数如下： 建议最大光伏输入功率：6350Wp； 输入最大功率跟踪光伏电压范围：246Vdc600Vdc； 最大输入电流：26A； 最多输入路数：4路； 电流谐波含量（THD）：小于4； 匹配电网可调整交流电压范围：198Vac260Vac 匹配电网可设定工作频率范围：49.8Hz50.2Hz。 考虑把每组30片组件，每15片串联成组，组成具有35.2Vdc15528Vdc系统工作电压的系统工作组。两个系统工作组并联后，输入给一台SMC5000型逆变器使用，光伏输出电压仍然为528Vdc，光伏输出电流为4.97A29.94A。 把以上参数对比逆变器的参数： 光伏输入功率5250Wp ，小于逆变器建议的6350Wp； 光伏输出电压为528Vdc，在逆变器的要求范围内； 光伏输出电流为9.94A，小于26A； 逆变器的输出参数都能满足深圳城市电网的需要。 结论：选用3台室内型的德国SMA公司的Sunny Mini Central系列SMC5000型逆变器并联于系统使用。,电缆及其连接配件选用,光伏发电系统的电缆和其连接配件（并联接线盒），由用于在室内工作和在室外工作的两部分构成。需要考虑防水、防潮、防霉烂、防鼠鸟危害、防化学物腐蚀、抗紫外线老化、抗环境高温等诸多因素。 1）电缆选用的一般要求 总体设计中，在选用连接、输出电缆时，主要考虑下述因素： 电缆的绝缘性； 电缆的耐热阻燃性； 电缆的防水、防潮、防霉烂性； 电缆的抗暴晒、抗褪色、防化学物腐蚀性能； 电缆的柔韧性、敷设方式； 电缆的类型（铜芯铝芯）、规格（截面形状、面积）。,对各种连接电缆的技术要求如下：， 太阳电池组件之间的连接电缆 必须进行UL测试，耐热（90）、阻燃、防水、防潮、防霉烂、抗暴晒、防化学物腐蚀、线质柔软。 按电缆的额定电流的1.5倍计算电缆最小截面积。 阵列内部和阵列之间的连接电缆 防水、防潮、防霉烂、抗暴晒、耐热（90）；建议穿管敷设； 按电缆的额定电流的1.5倍安全倍率计算电缆最小截面积。 蓄电池之间，蓄电池组、充放电控制器、逆变器之间的连接电缆 可以使用通过UL测试的多股软线，或者电焊机用软质电缆； 按电缆的额定电流的1.2倍安全倍率计算电缆最小截面积。 其它交直流电缆 按普通室内使用电缆选用，按电缆的额定电流的1.2倍计算电缆最小截面积。,2）电缆截面积计算 太阳电池组件之间的连接电缆，各种太阳电池组件通常都是采用截面积4mm2的优质软线作为正负极输出线的。在应对构成系统工作电压的组件串联连接中，都是把各个组件的正负极输出线串联起来构成系统工作组的。系统工作组输出的额定电流等于单片组件的最佳工作电流，因此，各个系统工作组的输出电缆，可以也选用4mm2的电缆。 其它各个连接电缆截面积计算，可如下式计算： S = ( I nL )( VF ) 式中：S为电缆选取的最小截面积，单位为mm2； I 为流过电缆的额定电流，单位为A（安培）； n 为额定电流安全倍率； 为电缆的电阻率，单位为mm2/m，铜的电阻率为0.0169； 铝为0.0265； L 为电缆的长度，单位为m（米）； V 为施加在电缆上的电压，单位为V（伏特）； F 为允许电压损失率，通常取值23；,例1 户用并网系统,地点：德国，东经9，北纬49 遮阳效果：10 建筑描述：典型家庭建筑，屋顶南面倾斜角为45度，可安装面积40m2 负荷：3000kWh/年，交流,例2 独立光伏系统,地点：加拿大，西经74，北纬46 遮阳效果：20 建筑描述：度假小屋，屋顶南面倾斜角为45度 负荷：980Wh/天，除冰箱和电灯用直流电外，其余电器用交流电,例3 混合供电系统,地点：芬兰，东经23，北纬60 遮阳效果：南面0，东面15 建筑描述：度假小屋，屋顶东南倾斜角为3