离网光伏系统设计#清晰整齐

1、离网光伏发电系统的容量设计一.任务目标1.掌握容量设计的步骤和思路。2.掌握光伏发电系统的容量设计方法。3.了解光伏发电系统容量设计中考虑的相关因素。二。任务描述光伏发电系统的容量设计主要涉及电池容量、电池串并联数量、光伏发电系统发电容量和光伏组件串并联数量的计算。本实验报告主要关注两种常见的计算方法。在计算过程中注意不同容量单位之间的换算。三。任务执行1.容量设计的步骤和理念：光伏发电系统容量设计的主要目的是计算系统全年可靠工作所需的太阳能模块和电池数量。主要步骤：2.电池容量和电池组设计：(1)基本计算方法和步骤将负载所需的功耗乘以根据实际情况确定的连续雨天，得到初步的电池容量。雨天的选择

2、可参考以下内容：一般负荷，如太阳能路灯，可根据经验或需要在3-7天内选择，重要负荷。例如通信、导航、医院治疗等。在7-15天内选定。电池容量除以电池允许的最大放电深度。通常，浅循环电池选择50%的放电深度，深循环电池选择75%的放电深度。(3)通过合成(1)和(2)获得的电池容量的基本公式是式中，电量的单位是，如果电量的单位是，会先转换成，转换关系如下：(2)相关因素的考虑在放电速率对电池容量的影响。电池的容量随着放电率的变化而变化，这将影响容量设计。计算光伏发电系统的实际平均放电率。温度对电池容量的影响。电池的实际容量会随着温度的变化而变化，当温度降低时，电池的实际容量会降低；当温度升高时，

3、电池的实际容量略有增加。电池的实际容量和温度之间的关系如图4-3所示。图4-3电池容量-温度校正曲线(200小时)受低温影响，电池容量设计应考虑电池的最大放电深度。图4-4显示了一般电池的最大放电深度和温度之间的关系，在4-4中获得的最大放电深度可以在电池的容量设计中参考。图4-4电池最大放电深度-温度校正曲线(3)实际电池容量的计算在考虑了上述相关因素后，将相关修正系数代入以下公式(2)串联和并联电池数量的确定计算所需电池容量后，应确定电池的串并联数量，计算公式为：,(3)应用实例建立一套光伏发电系统向远程通信基站供电。该系统有两个负载：负载一，工作电流为0.8A，每天工作24小时。负载2，

4、工作电流4.8A，每天工作12小时。系统所在区域的平均最低温度为每天-20摄氏度，系统自给时间为6天。使用深循环工业电池(最大DOD为80%)。试着计算电池组的容量。因为光伏发电系统所在区域的平均最低温度是每天-20摄氏度，所以必须校正电池的最大允许放电深度。从图4-4所示的曲线可以确定，最大允许排放深度约为50%。根据典型的容量-温度曲线，最接近平均放电率计算值的放电率是200小时。从图4-3可以看出，电池的低温校正系数为0.75。放电率的修正系数可参考电池制造商提供的说明，此处取0.85。(4)太阳能电池模块串并联数量的设计1.基本计算表在计算部件的并联数量时，如果负载功耗单位为瓦时，注意

5、将该单位转换为瓦时.系数1.43是元件峰值电压与系统工作电压的比值。例如，向工作电压为12V的系统供电的元件的峰值电压为17 17.5伏；向工作电压为24V的系统供电的元件的峰值电压为34V34.5V等。因此，为了便于计算，将系统工作电压乘以1.43是组件或整个阵列的峰值电压的近似值。2.考虑相关因素：组件实际功率的损失在光伏发电系统的实际应用中，太阳能电池组件的实际输出功率会因各种因素而降低。灰尘覆盖、组件功率衰减、线路损耗等因素是主要因素。因此，在设计中元件的功率损耗按10%计算。逆变器损耗逆变器在实现各种功能时消耗一定的电能，不同的逆变器会损失不同的电能。一般来说，逆变器转换的损耗在设计

6、中按10%计算。如果负载是DC负载，逆变器的损耗不计算在内。电池充电丢失因为蓄电池在转换和储存电能的过程中产生热量，所以电解水会蒸发等。这意味着蓄电池的充电效率可以根据不同的蓄电池从90%到95%中选择。因此，在设计中，电池模块的功率应根据不同的电池增加5%10%，以弥补电池在充电过程中的损耗。(3)确定串联和并联的实际元件数量考虑到上述因素的影响后，引入相关修正系数得到：(4)应用实例一个建在偏远地区的光伏发电系统为以下负载提供4 :盏荧光灯，每盏荧光灯功率为40W，每天工作4H；一台电视机功率为70W，每天工作5H。系统工作电压为24V。所选组件参数：具有17.4伏的峰值电压和5.75安的

7、峰值电流。局部峰值日照时间为3.43小时。校正因子3360具有0.9的充电效率。4.容量的其他设计方法(1)电池容量的计算计算电池容量Bc的公式是其中，a是安全系数，介于1.1和1.4之间-负载的平均每日功耗，单位为单位。-持续时间最长的雨天-温度修正系数，一般为-0以上1.1 - 10 0以下1.2-铅电池的放电深度为0.75，碱性镍镉电池为0.85。(2)光伏模块的系列号-光伏阵列输出最小电压，单位为v。-光伏模块的最佳工作电压，单位为v。-电池浮动充电电压，单位为v。-二极管导通电压，一般为0.7V-由其他因素引起的压降，单位为v。电池的浮动充电电压与选定的电池参数相关，应等于选定电池单

8、元的最大工作电压乘以在最低温度下串联的电池数量。(3)平行数量的光伏模块在确定Np之前，确定其相关量的计算方法。(1)将光伏阵列安装地点的水平太阳辐射Ht转换为标准光强下的日平均辐射小时数(水平太阳辐射见表4-1)其中，它是将日辐射量转换为标准光强下的平均日辐射时间的系数光伏组件的日发电量Qp式中：-光伏组件的最佳工作电流，单位为安培-斜率修正系数(参见本项目任务1)-修正系数，主要是组合损耗、衰减、粉尘、充电效率等。通常取0.8两组最长连续雨天之间的最短间隔天数Nw。该数据是本设计的独特之处，主要考虑的是补充这段时间内损失的电池电量，以及需要补充的电池容量：光伏组件并联数Np的计算方法如下：并联光伏组件的数量应考虑两组连续雨天之间最短间隔天数内产生的电能，不仅供负载使用，还需要弥补电池在最长连续雨天的电能损耗。光伏阵列功率计算手风琴以广州某地面卫星接收站为例，负载电压为12V，功率为25W，每天工作24小时，最长连续阴天为15天，两个最长连续阴天之间的最短间隔为30天。太阳能电池采用工厂生产的38D975X400模块，标准功率