离网计算公式
太阳能离网系统基础数据计算
导语:太阳能离网系统电站有目前有两种实现形式,其一是根据负载的容量大小计算光伏装机容量及蓄电池容量;其二是根据可用面积计算光伏装机容量及蓄电池容量。
系统的组成形式也有两种:其一是控制器加离网逆变器的组合形式;其二是并网逆变器加双向逆变器的组合形式。
下面针对上面两种实现的形式基础数据的计算做出如下的分析:
一、 根据负载的容量大小计算光伏的装机容量及蓄电池容量:
1、 计算光伏组件的容量
根据用户提供的基础数据,我们可以根据该式Po=(P*t*Q)/(η1*T)计算出组件的装机容量
Po 光伏组件的装机容量
P 用户负载的容量大小(用户提供数据)
t 用户负载日用电时间(用户提供数据)
Q 连续阴雨天富余系数,一般取1.2~2.0(视具体情况取值) η1 光伏系统的系统效率,一般取75%~85%间,建议是80% T 日均折算峰值辐照时数(查气象资料,并计算在该组件朝向及倾斜角的情况下的折算系数,或建议使用RETScreen 软件进行模拟)
2、 计算蓄电池组的容量
由客户提供的基础数据中,我们可以在计算出蓄电池组的容量,
该计算公式为C=P*t*D/(V*K*η2)。
C 蓄电池组的容量大小
P 用户负载的容量大小(用户提供数据)
t 用户负载日用电时间(用户提供数据)
D 连续阴雨天数(查当地气象资料,或有用户提供数据) V 蓄电池的工作电压
K 蓄电池组的放电深度
η2 逆变器的转换效率(查逆变器的资料,一般是90%~95%)
3、 蓄电池的选型
得出蓄电池的容量后,我们确定蓄电池组的工作电压(和控制器、逆变器组合考虑),然后选择蓄电池的额定容量及蓄电池组的组串方式。
在金太阳的关键设备要求当中,蓄电池的电压等级为2V 和12V ,请根据这两个电压等级去选择。
蓄电池的容量可查供应商提供的基础数据,偏差一些,不是很大的问题。注意投资成本即可。
4、 控制器的选型
控制器的选型主要是控制器的额定工作电压和二极管的工作电流,当确定光伏阵列的装机功率及蓄电池组的电压之后,我们可以确定控制器的选型。
控制器的二极管的工作电流必须大于下面该式的计算电流I : I=Po/V*η3
I 光伏阵列的输出电流
Po 光伏阵列的装机功率
V 蓄电池组(控制器)的工作电压
η3 保险系数,一般取1.1~1.25间,建议取1.25
5、 离网逆变器的选型
离网型逆变器的计算,是最后一项计算数据,选型时需考虑控制器(蓄电池组)的额定工作电压,输出电压。
其额定工作容量,可以按该式进行计算Pn=(P*Q1)/cosθ*k1: Pn 计算逆变器的工作容量
P 用户负载的容量大小(用户提供数据)
Q1逆变器所需裕量系数,一般取1.2~1.5间,一般取1.2 cos θ 逆变器功率因数,一般为0.98
k1 感性负载启动容量系数,一般取值5~8。如果是纯电阻性负载,该取值可以为1。该值,请与客户核对,其负载的类型感性负载的大小,电阻性负载大小,然后按最大的感性负载,按负载比列取值。
二、 根据可用面积计算光伏的装机容量及蓄电池容量:
该数据计算比较简单,首先计算出最大的光伏阵列装机功率,然后计算月度最大发电量,按最大发电量配置蓄电池组,其计算方法与上述同。
系统的组成形式分析:系统的组成形式分析:
一、 控制器加离网逆变器的组合形式:
该类的配置形式,光伏阵列的的组串形式要与控制器(蓄电池组)的额定工作电压结合起来,同时也要兼顾温度系数对阵列输出的影响。一般光伏阵列的的额定输出开压不能大于控制器(蓄电池组)的额定工作电压1.5倍,建议是1.4倍。
其配置形式如下图:
二、 并网型逆变器加双向逆变器的组合形式:
该类型的配置形式最灵活,所考虑的因数也是比较简单。光伏阵列的组串输出电压,进可以匹配逆变器的参数即可,而该逆变器为并网型逆变器。双向逆变器承担的功能是将光伏组件发出的电能存储到蓄电池组内,并将蓄电池组的电能逆变成交流供负载使用。该组合方式,也需要考虑负载的类型及大小,并且可以直接和市网连接。
需要注意的是,采用该组合形式,其双向逆变器容量的大小一般为逆变器容量大小的一半左右。
双向逆变器比较成功的是SMA (德国)和森瑞克斯(加拿大)。
其配置形式如下图:
三、 BACKUP 系统
该系统也是基于SMA 混合系统进行搭建的。该系统的成本较高,系统结构如下:
具体的搭建数据就不在计算和累述了。
BestSolar 李绍群/[1**********]
2012年7月7日