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-20 C70 C,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=16.56KW,根

2、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：三相交流输出功率17KVA最大直

3、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) 、校核温度变化时组件的开路电压是否超出MPPT的范 围。-20 C单晶硅组件开路电压=15串*44.31V*

4、1+|25 C -(-20 C)门-0.35%|=665*1+45*0.0035=770VV 800V,满足上限MPPT要求。+70 C单晶硅组件工作电压=15串*36.92V*1 -|25 C -70C门-0.35%|=554*1 -45*0.0035=554*0.8425=467V>360V,满足MPPTF限要求。-20 C多晶硅组件开路电压=18串*37.08V*1+|25 C -(-20 C) |*(-0.36%)=667*1+45*0.0036=775VV 800V,满足MPPT上限要求。+70 C多晶硅组件工作电压=18串*30.54V*1-|25 C-70 C 门-0.35

5、%|=550*1 -45*0.0036=550*0.838=461V>400V,满足MPPTF限要求。系统简图如下：3 80V AC"aE筠A端口（】11 1Iiw K57MMT I串5HT Io' Inr IDI i JnnT Int IHu t -q 串8firt_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

6、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30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=(52

7、63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逆变器交流输出 200V三相电流为1443A，选2000A交流断路器，系统接线图如下：10KVl " I JI lOpAX St ；1100AXP1

8、0A11 串 Q p._ -gi百痣弁关柜I汇流箱15个呱c11串QQ一勺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，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300V,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

9、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-40 C -+85 C-20 C单晶硅组件开路电压=44.31V*1+|25 C - (-20 C)门-0.393%|=44.31V*1+45*0.00393=52.15V+70C单晶硅组件开路电压=44.31V*1 -|25 C - (+70 C)|*|-0.393%|=44.31V*1 -45*0.00393=36.47V+70 C单晶硅组件峰值