太阳能与风能方案介绍

监视系统太阳能风力互补电力系统技术方案4目录一、系统概要1二、系统的特点1三、系统构成23.1节能和电源控制器23.2太阳能电池模块33.3电池模块33.4风力发电机组4四、远程监视软件44.1实时显示44.2查询和统计数据44.3异常警报54.4远程设定54.5用户管理功能5五、主要部件技术指标65.1太阳能电池模块65.2风力发电机组75.3电池85.4电池保温箱95.5节能和电源控制器95.6电池保护箱11六、设备设置11一、系统概要目前，远程监控和长距离监控面临诸多挑战，如果以交流220V供电，首先电缆成本高，距离不太远(一般在2km以下)。 其次，交流供电用的民用商用电源总是不稳定，容易发生停电和电压异常等现象。 太阳能供应系统不仅弥补了这些问题，还响应了国家节能环境保护和低碳经济建设的呼吁。根据本项目要求，使用太阳能风力的互补供电系统。 太阳能供应是浙江温州亚奈科技有限公司生产的型号为429型太阳能供应产品，配备太阳能面板、800W风机、8节12V/100AH蓄电池。二、系统的特点太阳能风力互补系统除了具有一般太阳能供给系统的长寿命、无人、不间断电力供给、直流无干扰、低压安全、设置方便等优点之外，还具有以下特征1 .高效蓄能：采用最大功率点跟踪(MPPT )、智能充放电等技术，充分利用太阳能、风能和蓄电池功率，提高能源利用效率。2、智能电源管理：根据不同用电设备的特点和重要性合理分配电力，通过分段休眠等方式节约电力。3、正确配置：根据设备能耗、能耗特点、工地太阳能和风力资源状况，正确配置太阳能电池、风力发电机和蓄电池，确保最低投资满足客户的电力需求。4 .高可用性：白天使用标准的3小时照明时间，最长可持续7天，可进行紧急快速充电。5 .广阔的工作环境：-4060度广阔的温度带工作，适应国内任何地区的气候条件。6 .高可靠性：平均无故障时间超过5万小时。7 .安装灵活：控制器、电池可嵌入插件或地下进行安装，维护简单。三、系统构成系统主要由太阳能电池板、风力发电机组、蓄电池模块、节能和电源控制器等设备和后台软件组成。3.1节能和电源控制器本系统的控制箱是设置在外野监视点的控制设备，由充放电控制器、节能存储控制器、能量存储检测器以及信号避雷器等几个部件构成。充放电控制器能够同时监测太阳能电池模块和蓄电池的电压，同时采用目前最先进的最大功率点跟踪(MPPT )技术，大幅提高了太阳能电池板的蓄能效率(提高约2030% )。 具备浪涌、逆接、短路、过载等各种保护功能。3.2太阳能电池模块本系统的太阳能模块采用晶体硅晶片，在专业厂封装，光电转换效率在16%以上。 符合交通部公路沿线设施太阳能供电系统通用技术规范 JT/T 594-2004其他有关国家的标准。 针对不同外场监测设备和工程区域的光资源状况，正确选择太阳能模块，保证工程区域最小日照时间月份系统也能获得足够的太阳能。3.3电池组件根据系统设计要求正确选择本系统的电池单元，选配时的供电方式和电池容量必须考虑以下几个因素1 .本项目电气设备为12VDC和24VDC供电，供电方式采用变频调速系统，为设备供电。2 .电池容量不得过大或过小。 太大了可以维持很长时间，但装满电池也很费时间。 太小以满足雨天持续时间的要求。 正确的选择应该是在满足雨天持续时间的基础上尽可能地小。3 .蓄电池尽量采用低温特性好的产品，蓄电池外壳可以保温，但不要加热。 因为加温所需要的能量远远大于电池因加温而增加的能量。3.4风力发电机组水平轴全永磁悬浮风力发电机组具有风力利用率高、工作风速区域宽的优点。 经过转子、定子永磁回路优化和电磁回路优化，同时有效减小机械轴承静压、动载，大幅度减小起动阻力矩(普通型为国家标准的1/5，全永磁悬浮型为国家标准的1/10 )，同步起动和冲击风速大幅度减小，以低风速提前起动， 有效实现了发电转速和进入状态的运行效果，与同种传统产品相比，同风速下输出功率多，功率大，发电效率高。四、远程监控软件监控软件符合国际工业监控和开放式设计标准，支持国际通用通信协议(支持串行RS485 )，该软件应用现代测量技术和微处理器技术，实现信号测量和数据采集，采用现代通信技术实现远程数据传输，计算机软件和数据库技术4.1实时显示通过GIS地图软件，系统可以实时显示系统内所有设备站点的组件电压、组件电流、电池电压、电池温度、电池剩馀容量、负载电流等参数，点击设备编号即可查看各设备图标的显示状况4.2查询和统计监测中心定期收集各监测点的工作参数，存储在监测计算机数据库中，随时可进行查询和统计，查询和统计条件可按日期、时刻、编号等条件组合查询，结果表现形式多样，可列表、直线图、条形图、饼图等。 可以根据查询和统计结果进行智能分析，给出文字设备描述、设备故障分析以及设备未来预测和维护建议。4.3异常警报设备工作状态异常时，可以在监控中心进行报警，报警种类可以分级，不同报警种类和报警级别可以进行不同的报警表现，报警后自动和手动关闭报警后，系统自动记录在数据库中，报警发生后，监控中心采取措施，对远程系统进行机械化4.4远程设置每个站点的系统参数和子系统参数(太阳能子系统、风力子系统)可以远程显示和设置每个站点的电池容量、恢复上升电压、过放电电压、恢复过放电电压、浮动电压、温度补偿系数、控制器时钟、监视点ID等。此外，还可以设定并监视各太阳能电池模块和风力发电机的运行参数、运行状态参数等子系统的构成要素。4.5用户管理功能监控软件系统的用户管理功能支持多级别的权限登录，例如管理员和维护人员。一般级别的用户登录软件系统后，只能查看数据的高级用户登录到软件系统后，不仅可以查看数据，还可以查看各站点五、主要部件技术指标5.1太阳能电池模块l型：单晶硅电池l太阳能面板电源： 480Wp；l填充因子FF:75% (试验条件am 1.5，1kw/m2 )l最大功率电压： 33Vl最大功率电流： 3.5Al开路电压： 42Vl短路电流： 3.5Al转换效率：17%；l发电性能要求：受恶劣天气(风沙、雨雪)影响小，具备弱光伏发电性能。l组件转化率： 16%以上。l寿命： 25年以上。l衰减率： 1年为5%以下，以后基本稳定。l机械性能：低铁钢化绒毛玻璃、霸权抗紫外线剂、抗氧化剂和硬化剂优质EVA薄膜层铝框架耐机械冲击l生产标准： GB/T9535；l测试标准： IEC61215l产品认证：太阳能电池模块还提供IEC、TUV、UL、CE等相关认证。l接线箱：采用符合IEC标准的电气连接，采用工业防水耐温速连接，防止紫外线阻燃电缆。l安装角度：根据现场情况确定最佳安装角度。l其他：满足交通部公路沿线设施太阳能供电系统通用技术规范、JT/T 594-2004的技术要求。5.2风力发电机组l鼓风机型：水平轴l风扇与塔杆的连接方式：磁悬浮l超速保护：机械/电磁制动器l驱动方式：无齿轮箱直接驱动l充电：恒压平衡充电l额定功率： 400Wl额定电压： DC24Vl风车直径： 1800mml叶片数(片):3或4l叶片长度： 800mml刀片材质：高性能发泡树脂复合材料l起动风速： 2.0 m/sl进气风速： 2.5 m/sl额定风速： 12m/sl动作风速范围：115m/sl安全风速： 50 m/sl抗大风能力： 60m/sl转速： 360l额定输出电压： 24VACl保护方式(强风、台风) :智能制动系统5.3电池l型电池：密闭阀控制式无维护胶体电池l电池容量： 400AHl额定电压： 24VDCl充电温度补偿系数： 0.04mv/；l最低动作性能：-10下电池充放电效率为74%以上；l高温工作性能：在40条件下电池的充电效率为95%以上；l没有游离电解液，侧倒90度也可以使用l蓄电池采用强化浆式正极板设计，正极板厚度在4mm以上l蓄电池采用胶体电池专用高分子微孔隔板l铅纯度99%；l安全防爆l蓄电池采用低电阻插入式内螺纹铜端子，确保没有金属铅和铅合金的露出l电池寿命要求：设计寿命为18年以上，在-1040的环境下无维护连续工作3年后，电池容量不超过30%。5.4电池保温箱l嵌入设置l采用优质石棉夹层，夹层厚度5cm，均匀布设在保温箱双层钢板之间，钢板厚度2mm，骨架采用4040mm角钢，保证了蓄电池冬季保温要求l被动，在环境温度-1040条件下将箱内温度保持在030l壁厚： 100mm，可根据电池的尺寸和安装要求调整箱内的结构和外形尺寸。l保护等级： IP675.5节能和电源控制器l工作电压：640V (宽电压范围、12V与24V兼容)l充电电流： 60Al太阳能电池面板型： 12V/24V；l数据通信接口： RS232l通信速度： 24009600 bps/sl紧急充电：电池容量的30%安全快速充电电流l整体消耗功率：1.5W (额定充电电流的1%以下)；l满开电压值： 27.828.0V；l欠功率截止电压值： 21.521.7V；l复位连接电压值： 26.226.4V；l温度补偿系数：-37mV/；l太阳能电池充电电流电压检测：检测精度5%；l电池放电电压检测：检测精度5%；l电池放电电流检测：检测精度5%；l控制损失：不得超过额定充电电流的1%l充放电回路电压降：不得超过系统额定电压的5%l紧急充电连接器额定电流：100A；l可以具有液晶显示器，并且可以显示相关参数l可连接外部温度传感器l内置存储器能够记录充放电数据l可过放电保护和恢复程序l正、负极的反向连接和短路保护l为稳定功能，DV245%；l网络功能：具有通信接口(RS232 )，构成监控中心的视频控制平台和在线检测网。 太阳能状态监测软件具有数据记录、查询、采集方式调整、编号查询、声光报警等功能，可保存一个月的状态数据。 监视软件支持WINDOWS XP/2000/2003等操作系统。 太阳能发电系统监视软件具有与不同中心的监视系统服务器进行定时的功能。l工作温度：-40 60l工作湿度： 30%95%l保护性能：满足IP655.6电池保护箱l 304不锈钢的制作具有良好的防腐和完整的防海水功能，保证了海水长期不变形。l保护等级： IP65