5kW光伏离网发电系统规划设计

5kWp 光伏离网发电系统设计方案

二零一六年元月

目录

一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 (3)

1.1 太阳能离网发电系统简介 (3)

1.2 建设位置参数 (3)

1.3 项目用户负载参数 (4)

二、相关规范和标准 (5)

三、系统组成与原理 (6)

3.1 光伏太阳能离网发电系统组成 (6)

3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成 (7)

3.3 离网系统原理示意图 (7)

四、离网发电系统方案设计过程 (8)

4.1 方案简介 (8)

4.2 使用具体要求信息 (8)

4.3 蓄电池设计选型 (9)

4.4组件设计选型 (14)

4.5 离网逆变器设计选型 (18)

4.6 控制器设计选型 (19)

4.7 交直流断路器 (20)

4.8 电缆设计选型 (22)

4.9 方阵支架 (22)

4.10 配电室设计 (23)

4.11 接地及防雷 (23)

4.12 数据采集检测系统 (24)

五、设备配置清单及详细参数 (25)

六、系统建设及施工 (25)

6.1 施工顺序 (25)

6.2 施工准备 (26)

6.3 工程施工 (27)

七、系统安装及调试 (27)

7.1 太阳电池组件安装和检验 (27)

7.2 总体控制部分安装 (29)

7.3 检查和调试 (29)

八、工程预算分析报告 (30)

8.1 投资估算内容 (30)

8.2 工程预算 (30)

九、运行及维护注意事项 (32)

9.1 日常维护 (32)

9.2 注意事项 (35)

一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数

1.1 太阳能离网发电系统简介

独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。它的主要特点就是集中供电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。用这种方式供电便于统一管理和维护。而户用系统是采用分散供电的方式提供电能，如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。

太阳能光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic——BIPV）是应用太阳能发电的一种新形式，简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又能产生电能供本建筑及周围用电负载使用。还可通过建筑物输电线路离网发电，向电网提供电能。太阳能光伏方阵与建筑的结合由于不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，

因而备受关注。

1.2 建设位置参数

1、项目名称：；

2、项目地点：湖北省武汉市；

3、经度：114°30’，纬度：30°60’；

4、平均海拔高度：23.3m；

1.3 项目用户负载参数

用户平均日用电量如下表所列清单：

二、相关规范和标准

光伏离网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：

GB/T 18479-2001 《地面用光伏(PV)发电系统导则》

GB/T 20046-2006 《光伏(PV)系统电网接口特性》

GB2297-89 《太阳光伏能源系统术语》

GB/T 18210-2000 《晶体硅光伏方阵I－V 特性的现场测量》

GB/T 20514-2006 《光伏系统功率调节器效率测量程序》

GB/T 20513-2006 《光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则》GBT 18911- 2002 IEC 61646：1999 《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》GBT 20047.1 2006 《光伏(PV)组件安全鉴定+第一部分结构要求》

GB/T 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB4064-1984 《电气设备安全设计导则》

GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》

DL5027-1993 《电力设备典型消防规程》

EN50178 《用于电力安装的电气设备》

《中华人民共和国消防法》

《电力监管条例》(国务院令〔2005〕第432 号)

《中华人民共和国电力法》

《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知

关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见（财建[2009]128 号）

三、系统组成与原理

3.1 光伏太阳能离网发电系统组成

光伏太阳能离网发电系统组成主要包括：太阳能电池板（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用户（即照明负载）等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。

（1）太阳能电池板：

太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本；

（2）太阳能控制器：

太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；

（3）蓄电池：

一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

（4）离网逆变器：

在很多场合，都需要提供 220VAC、110VAC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC、110VDC、220VDC。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