500kw离网太阳能发电系统设计方案

500kw离网太阳能发电系统设计方案

一．蓄电池容量设计

1.1 总负荷计算：100×5=500kw

说明：已知100户，每户负荷为5kw，则总负荷为二者之积为500kw。

1.2日耗电量计算：500kw×5h=2500kw·h

说明：由1.1所得计算结果可得负载功率为500kw，设平均每户每日用电

时间为5h则每天村落消耗的电量为2500kw·h即每天耗电2500

度。

1.3 逆变器的选型：100kw离网逆变器3个

说明：本系统是离网发电系统，而且由1.1知负荷功率达到500kw而离

网逆变器的功率一般较小，市场上最大的有100kw，再大的功率

的逆变器就少见了，由于同时率为60%所以功率不可能同时达到

500kw，只需考虑300kw即可，所以选用3个100kw逆变器比较

合适。

1.4 系统直流电压：500V

说明：由1.3知100kw的逆变器的直流输入在470V～720V之间，所以

可以将电压初步定在500V，视情况做出调整。

1.5 蓄电池串联数：500÷2=250串

说明：由1.4知蓄电池输出电压为500V，若选用2V蓄电池则需要250

串。

1.6 蓄电池容量初步确定：(2500kw·h/d×3d)÷0.8=9375kw·h

说明：因为每天耗电2500kw·h，考虑到连续三天阴雨天需三倍容量，

且又由于电池的放电深度80%左右，所以容量更要增加。这里

环境的低温度引起的蓄电池容量下降，与放电率的变化所引起的

容量变化并没有考虑进去，这里暂且不考虑。

1.7 电池组的并联数：9375kw·h÷（2V×1200Ah/块）=3900块

3900块÷250块/串=15.6≈16串数即并16组

说明：由1.6可知道蓄电池容量为9375kw·h，而每个单体蓄电池的

容量为2V×1200Ah/块=2400w·h，易知共需15.6组并取16

组并，这时共需蓄电池数为250×16=4000块即补了100块。二．光伏阵列容量设计

2.1 电池组件的选择：Pmax250W，Vmpp32.6V，Impp7.67，V oc37.5，Isc8.57

说明：选用的电池组件是苏州华领太阳能电力有限公司的电池板其

电池效率17.93%，最大输出功率的最大误差值±3%。

2.2冲放电控制器初步选择：20个QYKI500V300A 6路

说明：首先因为蓄电池容量为4000块×2400w·h=9600kw·h，而

选择一天将蓄电池充满也即光伏阵列一天发的电可以将电池

充满；这样9600 kw·h÷500V=19.2 kA·h即蓄电池要在一天

内充电19.2 kA·h，但是实际上一天光伏光照时间有限，设村

落地处北京城郊某地，通过该地的经纬度查找数据库可得全

年峰值日照时数为1520 h [1250kw·h/平方米·年]，平均峰

值日照时数为：1520÷365=4.16h/d。即充电电电流为

19.2 kA·h÷4.16h/d÷0.8=5769.25≈5770A

QYKI500V300A 的参数为：额定电压500V（400V-650V）

额定电流为300A。所以需要19.2≈20个控制器。

2.3 光伏电池组件初步并联数：5770÷7.67A=752.2≈753

说明：由2.2知5770A需要由光伏组件来提供，每块组件可以提供

7.67所以需要753组电池组件并联。

2.4 光伏汇流箱的选择：126个6路的

说明：选用16路或者12路的会带来个问题即光伏控制器每路的输

入电流最大值为50A，如果是12路的1出的汇流箱则每根线

电流为12×7.67=92.04A已远大于50A这样选用6路的合适，

6×7.67=46.02A<50A。126×6=756这样为了充分利用汇流箱

对光伏组件并联数适当修改为756组并联。这样控制器数量

也需要调整6路的话共120<126 所以加一个控制器变为21

个。

2.5 光伏组件的串联数：500×1.25=625V 625÷32.6=19.2≈20

说明：考虑到电池板串联电压要等于合适的浮充电压及其他因素引

起的压降。系统选用的蓄电池是JGFM一1200 通过该型号

的单体蓄电池的浮充电压参数得2.3V即1.15倍以及其他因

素引起的压降取1.25倍所以组件电压取500×1.25=625V 。

由每块组件工作电压32.6V，所以为19.2块，取20块。

调整后的控制器为21 个。光伏组件串联数为20，并联数为756.

三．交流配电柜的选型：由前面所述逆变器，汇流箱，控制器，已经选好。还有

配电柜，选用D-GGD 型交流低压配电柜。参数为：短

路关合电流15KA 额定电流600A额定工作频率

50H Z。额定工作电压380V。本系统采用的是低压三相

380V而且负载功率因素为0.8则系统通过的电流为

I=300kw÷（3×380V×0.8）=569A。

四．总结

根据设计要求负荷要求500kw，同时率为60%，这样同时输出最大功率为300kw。

所以逆变器的选型与交流配电柜的选型只需参照300kw选择即可。即选择了3台100kw逆变器，D-GGD型交流配电柜。

但是并不影响控制器与汇流箱的选择，因为它们是根据蓄电池的容量选定的。考虑到阴雨天等因素，蓄电池容量选择9600kw·h。蓄电池容量与逆变器容量确定了系统直流电压。这样可以确定了蓄电池的组串连接方式，即250串16并。通过设计一天充满蓄电池，且每天冲电时间为4.16h，可以确定充电电流大小。可以初步确定控制器参数。系统直流电压确定后可以确定光伏组件串联数。再根据系统充电电流确定并联数。

确定汇流箱个数，为取整，再对光伏阵列并联数，控制器，数目进行适当调整。