《新能源装备装配与调试》课件-光伏发电系统-电路基础

按光伏发电系统按接入公共电网的方式分类并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。离网光伏发电系统是将入射的太阳辐射能直接转换为电能，不与公共电网连接的发电系统。离网光伏发电系统示意图按光伏发电系统按接入公共电网的方式分类并网光伏发电系统就是光伏组件（方阵）产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。并网光伏发电系统示意图按储能装置的形式分类光伏发电系统按储能装置的形式可分为：带储能装置系统和不带储能装置系统。带储能装置光伏发电系统示意图不带储能装置光伏发电系统示意图（光伏水泵）按负荷形式分类光伏发电系统按负荷形式可分为：直流系统、交流系统和交直流混合系统。无蓄电池的直流光伏发电系统图有蓄电池的直流光伏发电系统交流和交、直流混合光伏发电系统按系统装机容量的大小分类小型系统，装机容量不大于1MWp的系统；中型系统，装机容量在1MWp至30MWp（30MWp）之间的系统；大型系统，装机容量大于30MWp的系统。并网光伏发电系统按向主电网馈电的方式的分类有逆流并网光伏发电系统无逆流并网光伏发电系统按并网光伏发电系统建设是否集中的分类可分为：集中式并网光伏发电系统和分布式并网光伏发电系统。集中式并网光伏发电系统按1并网光伏发电系统建设是否集中的分类分布式并网光伏发电系统按是否与建筑结合分类光伏发电系统按是否与建筑结合可分为：与建筑结合的光伏发电系统（光伏建筑一体化）和地面光伏发电系统。BAPVBIPV光伏建筑一体化系统地面光伏发电系统离网光伏发电系统组件容量的计算在离网光伏发电系统中，计算光伏组件的容量，常有两种方法：一种方法是选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流、日发电量及负载用电量等数据，计算和确定光伏组件的串、并联数及总功率，另一种方法是以负载平均每天所需要的用电量（安时数或瓦时）为基本数据，以当地太阳能辐射资源参数（如峰值日照时数、年辐射总量等数据）为参照，计算出光伏组件的功率，根据计算结果选配或定制相应制的光伏组件，从而得到光伏组件的外形尺寸和安装尺寸。离网光伏发电系统组件容量的计算Ah(安培小时)：计算，放电电流（恒流）I×放电时间（小时）T。

例如7AH电池如果连续放电电流0.35A，那么时间可连续20小时。1设计方法一（1）基本计算方法光伏组件容量计算的基本思想是产消平衡，光伏组件发的电要满足年平均日负载的用电需求

。计算组件的基本方法是，用负载平均每天所需要的能量（安时数）除以一块太阳能电池组件在一天中可以产生的能量（安时数），算出系统需要并联的太阳能电池组件数，使用这些组件并联产生系统负载所需要的电流。将系统的标称电压除以太阳能电池组件的标称电压，得到太阳能电池组件需要串联的太阳能电池组件数，使用这些太阳能电池组件串联就可以产生系统负载所需要的电压。1设计方法一基本计算公式为组件日平均发电量＝组件峰值电流（A）×峰值日照时数（h）在计算组件的并联数时，如果负载用电量的单位为W·h，就应按下式转换后进根据基尔霍夫电压定律，串联电路的总电压等于各分电压之和。因此，将多块光伏组件像电池一样串联起来，它们的工作电压会叠加，而电流保持不变。光伏阵列的总功率（W）=组件并联数×组件串联数×选定组件的峰值输出功率（W）1设计方法一（2）修正光伏组件容量的计算1）修正组件的实际功率通常的做法是，在计算时减少太阳能电池组件输出的10%来解决上述不可预知和不可量化的因素。2）修正逆变器功率一般情况下，逆变器转换时按10%的损失计算。如果负载是直流负载，逆变器的损失就可不计。3）修正蓄电池损耗保守设计中有必要将太阳电池组件的功率增加10%，以抵消蓄电池的耗散损失。1设计方法一（3）实用计算公式1设计方法一【例

2-1】

某一地区建设的光伏发电系统为以下负载供电：荧光灯4盏，每盏功率40W，每盏工作4h；电视机两台，每台功率为70W，每天工作5h。系统工作电压为48V。选用组件参数：峰值电压为17.4V，峰值电流为5.75A，峰值功率为100W。当地峰值日照时数为3.43h。修正因数：充电效率为0.9，组件损耗系数为0.9，逆变效率为0.9。试确定组件的数目。2设计方法二光伏组件（阵列）容量的计算，参考公式如下：式中：P—光伏组件（阵列）的峰值功率，单位Wp；P

—负载的功率，单位W；Ot—负载每天的用电小时数，单位h；η

—为系统的效率，包括组件失配效率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及1导线传输效率等（一般可取0.7左右）；T—当地的日平均峰值日照时数，单位h；Q—连续阴雨期富余系数，即多余发电量，用于储存在蓄电池内，应对连续阴雨天（一般为1.2～2）。再根据系统组件（阵列）的功率，结合光伏控制器输入控制路数、系统工作电压等配置组件的串、并联的数量。2设计方法二【例2-2】现需设计一套离网光伏发电系统，当地日平均峰值日照时数为3h，负载为日光灯，总功率为5kW，每天使用8小时，计算光伏组件容量。3设计方法三以峰值日照时数为依据的简易计算方法。此种方法主要用于小型独立光伏发电系统的快速设计与计算。其主要参照的太阳能辐射参数是当地峰值日照时数。式中，光伏组件功率、负载功率单位为瓦（W）；用电时数、当时峰值日照时数为小时（h）。损耗系数主要有线路损耗、控制器接入损耗、光伏组件玻璃表面脏污及安装倾角不能照顾冬季和夏季等因素损耗，可根据需要在1.6～2进行选取。3