光伏系统初级设计方法.docVIP

光伏系统初级设计方法 这里我们给出一种快速估算方法，可提供初步的设计结果，详细计算需参考有关书籍，一般光伏系统按下列顺序进行设计： (一) 负载计算 (1)负载电压等级：UN 直流系统为12V, 24V...即12V×n（n=1.2.3……） 交流系统为220V, 50HZ或其它。 电源电压要求的范围，以百分率表示：η土％（或以电压值表示） (2）功率计算：（P:瓦） P=U× I P为耗电功率，U为电压，I为电流，精确计算每一个负载的使用功率。 (3）瓦时计算(W:瓦时） 对于功率动态变化的负载、必须分段计算，时间t1，功率P1；时间t2；功率P2；--- t工作时间，P为t时间内的耗电功率。 n W=∑ Pi× ti（n为整数）单位：瓦.时 i=1 如果有多个负载，需按上式一一计算后，累加即可。 n ∑W=W1+W2+---Wi+---+Wn（n=1, 2--负载个数） i=1 （4）负载性质及峰时电流 负载可分为阻性负载如，白炽灯等；感性负载，如电动机等。我们一般可根据负载性质估算峰值（或浪涌）电流，以额定功率倍数表示。 白炽灯；6-15 2-6周波 电动机：5-8 1-30秒 电视机：5-8 1-30周波 这对选择控制器、逆变器很重要，选择不当，会造成经常性过载、短路保护拼动作，使系统无法正常工作。 （5）环境参数： 工作环境温度范围，以摄氏度表示：℃ 海拨高度以米表示：H 工作环境湿度以相对值表示：ph (二) 光伏电池的估算 首先要知道以下数据： ①、峰值日照时数：tR将一天的光照折为在光强为标准化1KW时的时间。理论上此值可根据海拨、纬度计算出，这里不讨论，一般取经验值（或以气象资料查询得出，，新疆地区一般tR值取；4-5.5之间，一些高海拨等特殊场合还需计算。 ②系统效率（或损耗）：ηx 此值一般在系统设计、安装完后可计算或测出。一般取η=0. 75-0. 8 ③逆变器效率：ηn 此值一般由逆变器厂商-说明书中提供，一般估算时取值： 1 KVA以下 0.8-0.85 1KVA-5 KVA 0.85-0.9 5KVA以上 0.9-0.95 n 光电池功率PG=∑W1÷tR÷ηx十ηn） i=1 根据此值及电压等级选择光电组件个数以及串并联方式，若实际的光电池功率为PS Ps≥＝PG ④组件串联数：Npvc=Un/12； 组件并联数：Npvb=PG/（Npvc×Pe) Pe为所选组件的功率 在太阳能电站工程设计中，光电池参考价格：40-45元／wp (三) 蓄电池计算 首先要以下为据： ①达到用户要求的蓄电池循环寿命的放电深度以百分比表示：nr 一般可按以下方法取值 车用开口式蓄电池：60-70% 全密封蓄电池：70%-80% PV专用深度放电蓄电池：100% ②最长阴雨天：d（天）此值一般可由用户提供，或根据当地气象数据查询得到。此值选大，系统成本上升，选小，系统供电保障率降低，应综合考虑确定。在家用电源中一般以2天，在通讯电源中一般要求3-7天。 ③蓄电池环境温度范围的确定，根据环境稳定来选择蓄电池的类型。 ④蓄电池效率η，一般取0.9 ⑤蓄电池计算容量：Q（安．时） n Q=∑W÷UN÷ nf÷η × d（安时） i＝1 串联级数（块数）＝ Nc=UN\12 设选用单个蓄电池组容量为Q1 蓄电池块数：NZ=[Q/Q1]×Nc [Q/Q1]靠上限整数去整值，即为并联个数． (5)修正值 如果蓄电池有一定的时间工作在0℃以下，应考虑修正。因蓄电池在低温时容量减小，所以我们此时应加一个修正系统N,根据最低环境温度查手册或说明书，一般为1-1.2，在前一项计算中再增加一乘项N。 蓄电池参考价格：10元／安时／12V (四) 控制器主要参数的计算 （1)额定充电电流Ic,设In为光电池阵列额定电流，此值可由光电池组件说明书中查得设为I1。 则I＝In=I*Npvb (2)额定电压Ue Ue=Un