光伏发电太阳能应用计算实例并网系统

1、光伏发电太阳能应用计算实例并网系统85.30KW 屋顶电站某单位楼房顶部建设 30KW 并网电站，要求总功率一半选用 力诺生产的 190W 单晶硅组件，一半选用力诺生产的 230W 多 晶硅组件，该地区温度-20C70C,请完成设计选型。计算：由于太阳能电池组件与客户要求的总功率很难用整数匹配，且组件在场地布置受各种限制也很难凑出完整的方阵，因此，设计时首先要做各种形式的匹配方案，最后取一个较接近客户要求方案。本设计首先受到楼顶面积限制，对组件通过各种布置最后确 定选用单晶硅和多晶硅组件各 72 块，功率分配：单晶硅总功率=72*190=13.68KW,多晶硅总功率 =72*230=16.56

2、KW,根据组件分配的功率初步选用SMA 生产的 15KW 17KW 逆变器各一台。组件与逆变器有关参数如下：(1 )、190W 组件：工作电压 36.92V，工作电流 5.15A，开路电压 44.31V，开路电压温度系数-0.35%/C(2)、230W 组件：工作电压 30.54V，工作电流 7.44A，开路 电压 37.08V，开路电压温度系数-0.36%/C。(3)、15KW 逆变器：三相交流输出功率15KVA 最大直流输入电压 1000V，MPPT 电压范围 360V800V,最大输入电流(A 端/B 端)33A/11A，最大并联组串数(A 端/B 端)5/1。(4)、17KW 逆变器：

3、三相交流输出功率17KVA 最大直流输入电压 1000V, MPPT 电压范围 400V800V,最大输入电流(A端/B 端)33A/11A，最大并联组串数(A 端/B 端)5/1。(5) 、根据 15KW 逆变器 MPPTfe压范围与单晶硅组件工作电压，单晶硅组件采用 15 串；72 块组件只能凑 4 串，由 A 端口输入，余下的 12 块组件作为一串由 B 端口输入。(6) 、根据 17KW 逆变器 MPPTfe压范围与多晶硅组件工作电压，多晶硅组件采用 19 串或 20 串，考虑 72 块组件与 18 串 组件是4 的整数倍，本设计按 18 串，4 并全部由 A 端口输入。(7)、校核温

4、度变化时组件的开路电压是否超出MPPT 的范围。-20C单晶硅组件开路电压=15 串*44.31V*1+|25C-(-20C)门-0.35%|=665*1+45*0.0035=770VV800V,满足上限 MPPT 要求。+70C单晶硅组件工作电压=15 串*36.92V*1 -|25C-70C门-0.35%|=554*1 -45*0.0035=554*0.8425=467V360V,满足 MPPTF限要求。-20C多晶硅组件开路电压=18 串*37.08V*1+|25C-(-20C)|*(-0.36%)=667*1+45*0.0036=775VV800V,满足 MPPT 上限要求。+70C多

5、晶硅组件工作电压=18 串*30.54V*1-|25C-70C门-0.35%|=550*1 -45*0.0036=550*0.838=461V400V,满足 MPPTF限要求。系统简图如下：86.1MW 太阳能电站某地建设 1MW 太阳能电站，选用力诺生产的 190WP 组件，拟 采用的逆变器功率为 500KW MPPT 范围 310480VDC 最大光伏直流电压 600VDC 交流输出电压 200V,需要并网的电源电压为 10KV,逆变器交流侧不允许直接并联请计算：电池组件串联数量，每个汇流箱太阳能电池组件串联汇流后的并联数量，画出系统主接线系统图，并标出直流 熔断器3 80V ACaE筠A

6、端口（】11 1IiMMT I串HT Io Inr IDI i JnnT Int IHu t -q串8firt_wK57和交、直流断路器的额定电流值计算:(1) 1MW 方阵需要电池组件数量 =1MW/190W=526 缺(2) MPPT 中点电压=(310+480) /2=395V(3)电池组件串数 =395/36.92=10.7 取 11 串(4)电池并联数=5263 块/11 串=478 并 余 5 块(5)按每个汇流箱汇集 16 路，478 并/16 路=29 个汇流箱，余 14 个电池串(6)电池并联余 5 块组件，汇流箱取 16 路余 14 个电池串，如果再增加两个电池串，就凑足3

7、0 个汇流箱，两个电池串需要 22 块组件，考虑原有剩余的5 块，再需要 17 块即可，方阵的总功率=(5263 块+17 块)*190W=5280 块 *190W=1003200Vy多出 3200W(7) 校核：16 路的汇流箱功率=16 路*11 串*190W=33.44KW总功率=30 个汇流箱*33.44KW=1003.2KW 多出 3.2KW容量(8) 30 个汇流箱按每个逆变器 15 个汇流箱分配（9）汇流箱熔断器选 10A （每串 5.15A）,汇流箱隔离开关选 100A（16 并 5.15A 为 82.4A），直流开关柜选 100A断路器 15 个（10） 500KW 逆变器交

8、流输出 200V 三相电流为 1443A，选 2000A 交流断路器，系统接线图如下：87.10MW 太阳能电站某高原地区（海拔约 4000 米）建设 10MW 太阳能电站，选用力诺生产的 190W 组件，工作电压 36.92V，工作电流 5.15A，100AXP10A11串Q p._-g呱10KV开路电压 44.31V，短路电流5.56A，开路电压温度系数-0.393%/C,短路电流温度系数 0.042%/C，输出功率温度 系数-0.52%/C。选用意大利 Sunway TG750800V TE 逆变器，MPPT 范围 490820VDC 最大光伏直流电压 1000VDQ 交流输出电压 30

9、0V,逆变器交流侧允许直接并联；需要并网的电源电压为 35KV,为安全可靠交流系统采用二级升压，逆变器输出交流电压先升压到 10KV 后再升压至 35KV。请计算：逆变器需配置的电池组件串并联数量，汇流箱形式及数量。计算：(1 )、逆变器在高原应用的降容计算按照海拔超过 1000 米后，海拔每再升高 100 米，逆变器功率降低 1%的要求，逆变器用在海拔 4000 米，需要降低容量30%此时的逆变器功率 P=750KW*0.7=525KW(2 )、电池组件串并联数量光伏组件的输出功率、短路电流、开路电压温度系数如 下表:输出功率温度系数-0.52%/C短路电流温度系数0.042%/C开路电压温度系数-0.393%/C温度范围-40C-+85C-20C单晶硅组件开路电压=44.31V*1+|25C- (-20C)门-0.393%|=44.31V*1+45*0.00393=52.15V+70C单晶硅组件开路电压=44.31V*1 -|25C- (+70C)|*|-0.393%|=44.31V*1 -45*0.00393=36.47V+