干货分享！想搞懂光伏离网系统看这里！

  安装前必须了解的基本数据  

 首先要了解清楚用户电压相位， 是单相AC 220V，还是三相AC 380V？这决定了逆变器的输出特性；

其次是负载类型，是感性负载，还是阻性负载？ 这决定了逆变器带载功率和输出波形。

第三是负载的满载运行时间，亦即我们说的每天平均用电量需要多少度？如果是光伏并网发电站，由于没有储能装置，只须配置合理的光伏组件的功率；如果是 光伏离网发电系统， 还必须计算蓄电池的容量，包括遭遇持续阴雨天没有光伏发电条件时，系统的自储备电量。

02

  光伏离网发电案例  

我们以某湖泊小型养殖户 光伏离网发电站为案例。由于远距离拉电，成本高，而且 输电导线功率损失和电压损失很大，以及遭遇台风吹袭，造成用电不稳定，经常意外停电，影响生产及生活用电。 为此，拟采用 光伏离网发电，白天阳光辐射强度大，由光伏发电直接逆变输出，供电器工作，并同时对蓄电池进行充电，晚上由电瓶逆变输出。

电压为AC220V 50Hz， 电器设备主要 包括：

鱼塘泵氧机（300W）10台

电视机+卫星接受器（200W）1套

电饭煲（750W）1个

电磁炉（2000W）1个

电冰箱（100W）1个

照明（100W）

负载不是同时使用，泵氧机是白天在太阳照射的时候工作，晚上不工作；其他电器功率约3000W，每天用电量约10度，由于湖面光照充足，因此不考虑阴雨天的自储备电量

03

  光伏逆变器  

根据用户提供的上述数据，在本系统设计中，选用 离网型光伏逆变一体机，功率为48V 6KVA，功率因素0.9， 逆变转换效率＞88%，实际可带载功率达5000W，可满足用户的电器设备输出功率要求。

04

  蓄电池容量  

该光伏离网发电系统采用的储能装置为常用的铅酸蓄电池，容量大，性价比高。

电瓶的储备电量为10KWh，由于该光伏逆变器的直流输入电压为DC48V，由此计算出电瓶的理论容量：

10000VAh/48V=208Ah

根据蓄电池相关技术标准，电池的放电率以0.5C2较为经济合理，可保证电池的循环充放电次数，有效延长使用寿命。由于湖泊日照充足，白天光伏直接 逆变输出，不用经过蓄电池重复放电程序，夜间电器用电量小，放电时间较短，因此本方案设计将电池放电率适当加大至0.6C2， 因此，电瓶的实际容量计算：

208Ah/0.6=347Ah

这里取值400Ah，亦即总容量为：48V 400Ah

铅酸蓄电池的规格为12V 200Ah/只，连接方式为4串4并，共需8只电瓶。

05

  光伏组件功率    

通过上述计算得出电瓶的配置容量后，再计算出光伏组件的功率配置。

湖泊所处地理位置太阳辐射强度大 ，有效日照时间长达6小时。选用多晶硅 光伏 组件，光电转换效率达16%，符合国家能源局规定的标准。

光伏发电计算公式为：系统发电量=光伏组件功率×日照时间×综合系数。综合系数是指温度变化、线路损耗、控制器（或逆变器）转换效率等因素造成的损耗系数，一般取值0.5-0.7，此次取值0.6，因此， 光伏组件功率计算：

48V×400Ah/（6h ×0.6）=5333W

组件的规格为36V 275W，尺寸为1900×980×45mm，面积约2平方米。连接方式为每2片（ 72V） 串联 为一组 ，然后10 个组串再并联，一共需要光伏 组件20片，总功率为72V 5500W，光伏 组件阵列面积为40平米 。

06

  光伏防雷汇流箱    

 光伏汇流箱的作用是为了减少光伏组件 阵列与逆变器之间的连线。用户可以将一定数量、规格相同的光伏组件串联起来，组成光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入到光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过直流断路器输出到逆变器。

 湖泊属于雷电多发区域，孤立的棚屋及附近是树林很容易招致雷击，因此光伏发电站必须注意雷电对设备的冲击。在 光伏汇流箱增加了直流高压防雷模块，可有效保护逆变器、交流配电柜以及其他电器的使用安全；同时， 汇流箱内置大功率防反二极管，可有效避免 夜间没有光伏的时候，电瓶对组件反向放电，烧毁组件。

07

  光伏支架与电缆  

 光伏发电系统的辅件绝对少不了 太阳能板支架 ， 是将光伏组件 固定，为减轻成本，用户也可以自行在现场定做 支架，做到牢固以及防锈蚀措施

电缆是连接组件、逆变器、交流配电柜之间的导线，有一部分暴露在户外使用，长久在太阳暴晒及雨水冲刷，为保证系统正常运转，必须选用耐高温、耐氧化并具防紫外线的电缆线。电缆必须选用横截面大的粗铜芯实线，电阻小，减少因距离过远造成的电压下降，影响发电效率。

Базовые данные, которые необходимо изучить перед установкой



Во-первых, чтобы понять фазу пользовательского напряжения, нужна однофазная AC 220V или трехфазная AC 380V? Это определяет выходную функцию инвертера;



Второй тип нагрузки, эмоциональная или резистентная? Это определяет мощность инвертера и выходную волновую форму.



В-третьих, время работы с полной нагрузкой, то есть, о каком количестве энергии мы говорим в среднем за день? Если это фотоэлектрическая электростанция, то из-за отсутствия оборудования для хранения энергии, она должна быть настроена только на мощность рациональных фотоэлектрических компонентов; Если это фотоэлектрическая система, то необходимо также подсчитать объем аккумулятора, включая саморезервирование системы, когда она сталкивается с продолжительными дождливыми днями без условий для получения электроэнергии.



02

Дело производства электроэнергии из фотоэлектрической сети



В нашем случае мы рассматриваем фотоэлектрическую электростанцию в небольшом озёрном гнезде. Потери мощности и напряжения в связи с длительной тягой на электропроводе были высокими, а также в результате тайфуновых ударов, вызванных электрической нестабильностью, часто случайными отключениями электроэнергии, влияющими на производство и потребление электроэнергии. В этой связи планируется использовать фотоэлектрическую сеть для производства электроэнергии с высокой интенсивностью солнечного света в течение дня, с прямым инверсом фотоэлектрической энергии для работы электроприборов, а также для зарядки аккумуляторных батарей, которые будут производиться ночью с помощью бутылок.



Напряжение AC220V 50Hz, электронное оборудование включает в себя:



Кислородный насос (300W) 10 (300W)



Телевизор + спутниковый приемник (200W) 1 набор



Рисоварка (750W) 1



Электромагнитная печь (2000W) 1



Холодильник (100W) 1



Освещение (100W)



Перегрузка не используется одновременно, насос работает днем, когда Солнце светит, а ночью нет; Другие электрические приборы имеют мощность около 300 вт и используют около 10 градусов в день, не принимая во внимание количество саморезервируемого электричества в дождливые дни из-за обильного освещения озера



03

Фотоэлектрический инвертор







В соответствии с данными, предоставленными пользователем, в разработке данной системы используется фотоэлектрический инвертор типа 48V 6KVA, фактор мощности 0,9, эффективность преобразования инверсивного изменения > 88%, фактически несущая мощность до 5000W и удовлетворяющая требования к выработке мощности электронного оборудования пользователя.







04

Ёмкость аккумулятора







Эта фотоэлектрическая система использует запасные аккумуляторы, часто используемые в свинцовой кислоте, с большой емкостью и высокой ценой.



Резервная мощность электробаллона 10 КВХ, что позволяет вычислить теоретическую емкость электробаллона, так как постоянный поток фотовольт инвертора равен DC48V:



10000VAh / 48V = 208Ah



В соответствии с техническими стандартами, связанными с аккумуляторами, уровень разрядки батареи составляет 0,5 C2 относительно экономически рациональный, что гарантирует циклическое заряжение батареи и эффективное продление ее жизни. Поскольку в озере достаточно солнечного света, прямой инверсный вывод дневного фотовольт не требует повторного разряда аккумуляторной батареи, а также меньшего количества электричества для ночной бытовой техники и более короткого времени, программа разработана таким образом, чтобы должным образом увеличить мощность аккумулятора до 0,6 C2:



208Ah / 0,6 = 347Ah



Значение 400a здесь, то есть общая вместимость: 48V 400a



Аккумулятор свинцовой кислоты имеет спецификацию 12V 200Ah/ только для того, чтобы соединиться с 4 последователями 4 и требует 8 бутылок.



05

Мощность фотовольт



После того, как мы вычислим объем конфигурации электроцилиндра с помощью вышеуказанных вычислений, мы вычислим энергетическую конфигурации фотовольт.



Озеро расположено в географическом месте с интенсивностью солнечной радиации и эффективными солнечными лучами до 6 часов. Выбор компонентов поликристаллического кремния фотовольт, фотоэлектрическая эффективность преобразования до 16%, соответствует стандартам, установленным национальным энергетическим бюро.



Фотоэлектрическая вычислительная формула formula_1: мощность системного электроснабжения = мощность фотоэлектрических компонентов, составляющих фотоэлектрическую энергию для x-интегрированного коэффициента на солнечное время. Комплексный коэффициент представляет собой коэффициент потерь, возникающий при изменении температуры, израсходах на линии, контроллере (или инвертере), который обычно равен 0,5-0,7, на этот раз 0,6, что приводит к вычислению мощности компонента фотовольт:



48V на 400a/(6h на 0,6) =5333W



Компоненты имеют размер 36V 275W (1900 на 980 на 45мм) и площадь около 2 квадратных метров. Метод соединения состоит из двух последовательных групп (72V), а затем из десяти групп последовательно соединяющихся друг с другом, что включает в себя 20 фрагментов фотоэлектрических компонентов с общей мощностью 72V 5500W и площадью 40 квадратных метров.



06

Световой громоотвод



Фотоэлектрический конвертер предназначен для уменьшения соединения между массивом компонентов фотовольт и инвертором. Пользователи могут последовательно соединять определенное количество и специфицированных компонентов фотовольт, формируя фотоэлектрические столбцы, которые затем параллельно соединяются в фотоэлектрические блоки, которые экспортируются в инвертор через постоянный выключатель после того, как они соединяются в фотоэлектрических блоках.







Озеро относится к многоочаговым зонам грома, изолированные лачуги и близлежащие к ним леса легко могут вызвать удар молнии, поэтому фотоэлектрические электростанции должны обратить внимание на удар молнии по оборудованию. Модули противоминной обороны под напряжением постоянного тока были добавлены в фотоэлектрический коллектор, которые могут эффективно защитить инвертор, распределительный шкаф переменного тока и другие электроприборы; В то же время, внутри конвертера находятся мощные противоударные диоды, которые эффективно предотвращают отключение света в ночное время, когда аккумулятор разряжает блок и сжигает его.



07

Фотоэлектрический стент с кабелем







Вспомогательные элементы фотоэлектрической системы не могут быть практически без поддержки солнечных батарей, поскольку они закрепляют фотоэлектрические компоненты, а для смягчения затрат пользователи также могут самостоятельно устанавливать стенты на местах для обеспечения прочности и защиты от коррозии







Кабель является проводником между компонентами соединения, инверситорами, распределителями электроэнергии, частью которого является оголение на открытом воздухе, в течение длительного времени на Солнце и очищание дождевой воды, и для обеспечения функционирования системы необходимо использовать высокотемпературные, окислительные и ультрафиолетовые кабеля. Кабель должен быть выбран из прочной линии поперечного сечения, с малым сопротивлением, уменьшая снижение напряжения, вызванное чрезмерным расстоянием, и влияя на эффективность производства электроэнергии.