屋顶光伏发电系统

蓄电池充放电管理
充电管理 浮充电流控制，通过控制浮充电压来实现； 做好补充充电，正式使用期进行补充电； 正确进行正常充电，充电电压见表6-2； 严格控制浮充电压，温度越高浮充电压越低； 及时进行均衡充电，消除容量和电压的不一致； 放电管理 放电电压控制，系统控制维持直流母线电压稳定； 放电电流控制，不超过额定放电电流； 放电深度控制，以延长蓄电池的使用寿命；
“5+5”配比，占地面积分别为6.5万平方米+16.5万平方米=23万平方米，再加上剩余
25％是场内道路和基础设施，用地面积将达到30万平方米(460亩)远远超出规划用 地。3.3 蓄Βιβλιοθήκη 池的容量设计太阳能电源设计
硅太阳能阵列板容量是指平板式太阳能发电功率Wp。太阳能发电功率量值取决 于负载24小时所消耗的电力H(WH)。由负载额定电压与负载24小时消耗的电力， 决定了负载消耗的容量P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天影响，则可 算出太阳能阵列板工作电流Ip(A)。由负载额定电压选取蓄电池标称电压，确定 蓄电池的浮充电压VF(V)，再考虑到太阳能阵列板因温度升高而引起的温升压降 VT(V)及反充二极管P一N结的压降VD(v)所造成的影响，则可计算出太阳能阵列 板工作电压VP(V)。故，太阳能阵列板容量WP为: WP=IPVP (1)
光伏系统装机容量是指太阳能电站使用多少Kwp(或Mwp)（太阳能功率）的 电池组件。规划光伏电站的方法有两种：一是先确定光伏电站的装机容量，再设计
规划安装区域及其占用的面积；二是先确定光伏电站安装区域及其有效采光的面积，
再设计规划装机容量。前者多用于地面光伏电站，后者多用于与建筑结合的bipv(光 伏建筑一体化）。值得注意的是，采用的光伏组件效率不同，规划用地内的光伏系 统装机容量往往会有很大的差距，必须对晶硅电池组件和非晶薄膜电池组件的差价 与因多占用土地所增加的征地费用进行比较。 某10Mwp光伏并网电站。规划用地面积20.3万平方米(305亩)，采用单晶硅 光伏电池和非晶硅薄膜电池。项目方原打算按照“5+5”配比安装5Mwp晶硅电池和 5Mwp薄膜电池，后来经计算只能按照“9+1”配比安装9Mwp晶硅电池和1Mwp薄膜 电池。原因是1Kwp晶硅光伏方阵和lMwp薄膜光伏发电方阵的占地面积分别为1.3万 平方长、3.3万平方米。按照“9+l”配比占地面积分别为11.7万平方米+3.3万平方米 =15万平方米，占规划用地的75％，剩余25％是场内道路和基础设施。如果按照
3.4 光伏发电系统的控制与管理
光伏并网控制中的孤岛效应
定义：在电网中断供电后，如系统不能与电网脱离而继续 维持向负载供电，构成独立供电系统，该系统与负载组成
一个自给供电孤岛的情况，称为孤岛效应；
危害：电压频率波动损坏用电设备、当电网恢复供电时产 生浪涌电流、系统中存在部分供电线路危害检修人员； 防止：通过检测光伏并网逆变器输出的电压、频率、相位 等指标及时将光伏并网系统与本地负载解列。
3.3 蓄电池的容量设计
2.4蓄电池自身漏掉的电能 随着电池使用时间的增长及电池温度的升高， 自放电率会增加。对于新电池在25℃时，月自放电率小于总容 量的5%，旧电池自放电率可增至每月10~15%。在环境监测系统 中，连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量。蓄电池的容量为 负载耗电量；20%蓄电池因子;10%的电池自放电等三者之和。 P=PL+0.2P+0.1P 即 P=1.43PL (8) (8)式中P—负载耗电量。 3 下面是换进检测系统暂定的相关参数：负载电压12v，最长连 续阴雨天数为15天，系统正常工作电流为0.72A, 取济南冬天的峰值日照为五小时，希望蓄电池能在十天内充满。 得：十五天内系统耗电量 P=345.6AH 取蓄电池容量为350AH. 太阳能板工作电压 Vp=1.2*12=14.4 工作电流 Ip=7.91A Wp=14.4*7.91=113.9W
电的发展方向，是21世纪极具潜力的能源利用技术。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级 电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用 户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，因而没有太 大发展。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系 统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是 并网光伏发电的主流。
3.1 并网光伏发电系统
并网光伏发电系统分类
1、有逆流并网光伏发电系统 2、无逆流并网光伏发电系统 3、切换型并网光伏发电系统 4、有储能装置的并网光伏发电系统
系统组成及功能
太阳能板 按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用36片或72片多晶硅太阳能 电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件。
放电特性 为避免过放电，必须精确设定电池的放电终止电压；
放电速度/C 终止电压/V
0.01~0.025 0.05~0.25 2.00 1.80
0.30~0.55 1.75
0.65~2 1.60
3.4 光伏发电系统的控制与管理
蓄电池充电控制
充电方法 恒流充电，适合多个蓄电池串联的电池组充电，使落后的蓄电池容易得到恢复； 缺点：充电时间长； 恒压充电，电流自动由大减小，适用于小型光伏系统； 分级充电，分级恒流和限流恒压，充分利用了恒流和恒压充电法的优点。 快速充电，
逆变器 太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能， 需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。
交流配电柜 其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能，保证系统的正常供电，同时还 有对线路电能的计量。
3.2 光伏阵列的容量设计
由WP,VP确定阵列板的串联块数和并联组数。至此，太阳能阵列板设计完毕。
1 太阳能阵列板容量WP的计算，在设计单位和生产厂家均按上述的太阳能阵列 板的设计步骤进行，但是，在应用单位均按下述方法来计算太阳能阵列的容量 WP(即输出功率)。1.1 针对负载消耗功率并根据当地太阳资源确定太阳能阵列 板工作电压VP为: VP=1.2VL (2)式中VL—负载电压。 (2)
3.3 蓄电池的容量设计
1.2 确定太阳能阵列板工作电流IP： （1）连续无太阳时段内，所耗蓄电池容量Pl应为蓄电池总容量P的0.8倍。 PL=0.8P （3） （2）若每天日照时数T为4个峰值日光，则希望在两天内充满耗掉电能所需太阳能阵列板
工作电流IP为: IP=(PL)/(2T) （4）
为了太阳能阵列板安全运行，至少将太阳能阵列板的能量减少10肠，考虑到纬度的影响， 则取：IP=(√2PL)/(2T) （5） 将(3)式代人(5)便得: IP = (0.8×2P)⁄2T=0.56 故，太阳能阵列板容量WP 为: WP=IPVP=(0.67PVL)/T 2蓄电池容最计算 蓄电池容量由下列因素决定 (7) (6)
3.3 蓄电池的容量设计
2.1蓄电池放电极限 蓄电池单独工作天数里，在特殊气候条件下，蓄电池允许放电达到蓄电
池所剩容量占正常额定容量的20%。
2.2蓄电池每天可放电量 如果太阳能阵列板容量足够大，能满足负载一个汛期的需求，蓄电池的 充电状态永远是100%，这利于延长蓄电池的寿命。然而在某些环境下， 为n天的需要增加太阳能阵列板容量是不经济的，所以在设计时常用蓄电 池解决季节变化问题，季节周期放电深度应低于蓄电池容量的30%。但 是，在一些少见的恶劣气候条件下，如连续阴雨天半个月，蓄电池可能 比通常放电要深。为了保证遥测系统供电稳定可靠，则要求日放电周期 深度为20%。 2.3蓄电池要有足够的容量 只要蓄电池容量大于太阳能阵列板峰值电流的25倍，则蓄电池在过充时 就不会裂坏或 失水。
3.1 并网光伏发电系统
并网太阳能光伏发电系统是由光伏电池方阵并网逆变器组成，
不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。并网 太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能
和释放的过程，减少了其中的能量消耗，节约了占地空间，还降低了
配置成本。值得申明的是，并网太阳能光伏发电系统很大一部分用于 政府电网和发达国家节能的案件中。并网太阳能发电是太阳能光伏发
不同光照强度下的光伏电池最大功率点
3.4 光伏发电系统的控制与管理
在光伏系统中，通常要求光伏电池的输出功率保持 在最大，也就是让光伏电池工作在最大功率点，从而 提高光伏电池的转换效率。MPPT就是一个不断测量和 不断调整以达到最优的过程，它不需要知道光伏阵列 精确的数学模型，而是在运行过程中不断改变可控参 数的整定值，使得当前工作点逐渐向峰值功率点靠近，
使光伏系统运作在峰值功率点附近。
3.4 光伏发电系统的控制与管理
蓄电池的充放电控制管理
充电模式 浮充充电，又称连续充电，蓄电池与充电装置并联，补充电池自放电；2.25V 均衡充电，深度放电或长期浮充供电时，为了消除电压的不平衡，提高充电电 压进行充电；2.35V 补充电，阀控铅蓄电池存放过程中，为避免过度放电而损坏，每隔三个月应进 行一次补充电； 循环充电，避免深度放电，循环充电；2.4~2.45V
3.4 光伏发电系统的控制与管理
光伏并网系统中——需要较复杂的控制和保护技术； 除此之外， 最大功率点跟踪是控制的重中之重。 MPPT工作原理 MPPT本质上是一个寻优过程。通过 测量电压、电流和功率，比较它们之 间的变化关系，决定当前工作点与峰 值点的位置关系，然后控制电流（或 电压）向当前工作点与峰值功率点移 动，最后控制电流（或电压）在峰值 功率点附近一定范围内来回摆动。