光伏组件方阵的容量及串并联连接的设计方法.docVIP

光伏组件方阵的容量及串并联连接的设计方法光伏组件方阵设计 ?? 如何设计光伏组件的大小以及光伏组件方阵的排布连接，是光伏系统设计中最重要的一环。这个步骤决定了用户60%的成本投入是否产生浪费或者是否不足。下面我们就来详细介绍光伏组件方阵的设计原理和案例。 一、基本公式??? 光伏组件设计的基本思想就是满足年平均日负载的用电需求。计算光伏组件的基本方法是用负载平均每天所需要的能量（安时数）除以一块光伏组件在一天中可以产生的能量（安时数），这样就可以算出系统需要并联的光伏组件数，使用这些组件并联就可以产生系统负载所需要的电流。将系统的标称电压除以光伏组件的标称电压，就可以得到系统需要串联的光伏组件数，使用这些光伏组件串联就可以产生系统负载所需要的电压。基本计算公式如下： ???????????????? 日平均负载（AH）并联的组件数量＝------------------? ???????????????? 组件日输出（AH）????????????????? 系统电压（V）串联组件数量 ＝ --------------- ???????????????? 组件电压（V） 二、光伏组件方阵设计的修正??? 光伏组件的输出，会受到一些外在因素的影响而降低，根据上述基本公式计算出的光伏组件，在实际情况下通常不能满足光伏系统的用电需求，为了得到更加正确的结果，有必要对上述基本公式进行修正。 1、将光伏组件输出降低10％??? 在实际情况工作下，光伏组件的输出会受到外在环境的影响而降低。泥土、灰、积雪的覆盖和组件性能的慢慢衰减都会降低光伏组件的输出。另外，逆变器的转换效率，以及电缆等系统内设备的损耗也会影响光伏组件实际输出的电流。??? 通常的做法就是在计算的时候减少光伏组件的输出10％来解决上述的不可预知和不可量化的因素。我们可以将这看成是光伏系统设计时需要考虑的工程上的安全系数。设计上留有一定的余量将使得系统可以年复一年地长期正常使用。 2、将负载增加10％以应付蓄电池的库仑效率??? 在蓄电池的充放电过程中，铅酸蓄电池会电解水，产生气体逸出，这也就是说光伏组件产生的电流中将有一部分不能转化储存起来而是耗散掉。所以可以认为必须有一小部分电流用来补偿损失，我们用蓄电池的库仑效率来评估这种电流损失。不同的蓄电池其库仑效率不同，通常可以认为有5～10％的损失，所以保守设计中有必要将光伏组件的功率增加10％以抵消蓄电池的耗散损失 三、完整的光伏组件设计??? 考虑到上述因素，必须修正简单的光伏组件设计公式,将每天的负载除以蓄电池的库仑效率，这样就增加了每天的负载，实际上给出了光伏组件需要负担的真正负载；将衰减因子乘以光伏组件的日输出，这样就考虑了环境因素和组件自身衰减造成的光伏组件日输出的减少，给出了一个在实际情况下光伏组件输出的保守估计值。综合考虑以上因素，可以得到下面的计算公式。 ???????????????????????? 日平均负载（AH）并联的组件数量＝----------------------------------------??????????????? 库仑效率 X【组件日输出（AH）X 衰减因子】 ???????????????? 系统电压（V）串联的组件数量＝-------------- ???????????????? 组件电压（V） ??? 利用上述公式进行光伏组件的设计计算时，还要注意以下一些问题： 1、考虑季节变化对光伏系统输出的影响，逐月进行设计计算??? 对于全年负载不变的情况，光伏组件的设计计算是基于辐照最低的月份。如果负载的工作情况是变化的，即每个月份的负载对电力的需求是不一样的，那么在设计时采取的最好方法就是按照不同的季节或者每个月份分别来进行计算，计算出的最大光伏组件数目就为所求。例如，可能你计算出你在冬季需要的光伏组件数是10块，但是在夏季可能只需要5块，但是为了保证系统全年的正常运行，就不得不安装较大数量的光伏组件即10块组件来满足全年的负载的需要。 2、根据光伏组件电池片的串联数量选择合适的光伏组件??? 光伏组件的日输出与光伏组件中电池片的串联数量有关。电池片在光照下的电压会随着温度的升高而降低，从而导致光伏组件的电压会随着温度的升高而降低。根据这一物理现象，光伏组件生产商根据光伏组件工作的不同气候条件，设计了不同的组件。以下以36片串联组件与33片串联组件为例说明。??? 36片光伏组件主要适用于高温环境应用。36片光伏组件的串联设计使得光伏组件即使在高温环境下也可以在Imp附近工作。通常，使用的蓄电池系统电压为12V，36片串联就意味着在标准条件（25℃）下光伏组件的Vmp为17V，大大高于充电所需的12V电压。当这些光伏组件在高温下工作时，由