g光伏儲能供電系統(tǒng)方案

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1、沈陽市城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院太陽能節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)方案二〇一四年十二月十七日一工程概況1.1概述沈陽市城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院光伏儲能供電系統(tǒng)項目將在該學(xué)院公用建筑上安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏組件總裝機容量為25kW。年平均發(fā)電量約4.1萬kWh，光伏系統(tǒng)建設(shè)期為四個月，運行期25年。遼寧太陽能研究應(yīng)用有限公司負責(zé)光伏電站的設(shè)計及施工安裝，項目建成后將有效緩解該校的電力負荷壓力。該光伏發(fā)電系統(tǒng)由六大部分構(gòu)成，包括：太陽能電池陣列、儲能逆變器、光伏并網(wǎng)逆變器、BMS管理系統(tǒng)、蓄電池、交流負載。系統(tǒng)采用光伏于儲能系統(tǒng)混合供電，市電正常情況下由光伏并網(wǎng)系統(tǒng)和市

2、電為負載供電，市電斷電時由儲能系統(tǒng)和光伏并網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合供電。二設(shè)計方案設(shè)計的供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括功率回路和監(jiān)控回路兩部分。功率回路中，儲能逆變器首先從電網(wǎng)吸收電能把蓄電池充滿，然后進入待機狀態(tài)。電網(wǎng)有電情況下，光伏組件通過逆變器向負載供電，多余電量可輸送給電網(wǎng)或通過防逆流控制器限制發(fā)電。電網(wǎng)停電情況下，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、儲能逆變系統(tǒng)、負載組成一個微電網(wǎng)。儲能逆變器首先啟動，建立母線電壓和頻率，隨后并網(wǎng)逆變器投入，聯(lián)合為負載供電。大電網(wǎng)的檢測與系統(tǒng)工作狀態(tài)的投切轉(zhuǎn)換由智能配電柜完成。監(jiān)控回路部分集成了對分布式能源的控制技術(shù)，包括對分布式電源

3、與儲能系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制，電力電子設(shè)備的智能控制，分布式電源和負載組成的微網(wǎng)與主網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制，基于先進通信技術(shù)的控制策略，應(yīng)用新型供用電保護策略等。通過這些關(guān)鍵技術(shù)達到降低電力系統(tǒng)能耗，提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性。圖1光伏儲能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖儲能系統(tǒng)用于實現(xiàn)電池與網(wǎng)間能量雙向交換，可工作在蓄充模式和蓄電池能量回饋網(wǎng)模式。如圖2所示AC/DC模塊采用三相高頻SPWM整流（逆變）電路，主功率回路由三相逆變橋、驅(qū)動電路、直流電容、電抗器、控制電路等組成。裝置交流輸入設(shè)置有軟啟動電路，裝置啟動前，首先通過軟啟動電阻對直流側(cè)充電，當(dāng)電壓建立后再閉合

4、主接觸器，隨后裝置并網(wǎng)運行。AC/DC模塊可四象限運行，當(dāng)電池充電時，將網(wǎng)側(cè)交流電整流成直流電給蓄電池充電，當(dāng)電池放電時，則將直流電逆變成交流回饋到電網(wǎng)。圖2儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖儲能系統(tǒng)通過訊接收后臺控制指令，根據(jù)功率指令符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。通過CAN接口與電池管理系統(tǒng)通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。也可采集電網(wǎng)信息，參與電網(wǎng)的電壓/無功控制，或作為備用電源使用等。光伏系統(tǒng)的電池組件選用功率250Wp的單晶硅太陽電池板，每串組件由10塊電池板構(gòu)成，共

5、使用100塊電池板。這10串電池板通過匯流箱匯流后接入30KW并網(wǎng)逆變器進行逆變。逆變器通過智能配電柜并入三相低壓交流電網(wǎng)（AC380V，50Hz），使用獨立的N線和接地線。蓄電池使用壽命長、性能更穩(wěn)定的膠體蓄電池，每塊蓄電池容量200AH，電壓12V。共安裝100塊蓄電池，蓄電池系統(tǒng)的電壓為240V，每20塊串聯(lián)，5串匯流后接入儲能逆變器的儲能接口。該光伏儲能供電系統(tǒng)并網(wǎng)狀態(tài)下可為25kw負載供電，離網(wǎng)狀態(tài)下最大可為49kw負載供電,25年總發(fā)電量100萬kwh。光伏系統(tǒng)中太陽能電池組件使用壽命可達到25年,2V膠體蓄電池設(shè)計壽命10年以

6、上,本案例蓄電池在戶內(nèi)工作，環(huán)境條件良好，實際壽命取8.5年計算，壽命期內(nèi)需更換2次，更換費用3.2萬元。太陽能系統(tǒng)總成本包括初始設(shè)備費，蓄電池更新費等，由于太陽能離網(wǎng)系統(tǒng)可靠性高,又不消耗常規(guī)能源,每年的維修費和運行費基本為零。三主要產(chǎn)品、部件及性能參數(shù)1.光伏組件英利250Wp光伏組件性能特點如下：◆使用壽命長，抗老化EVA膠膜，高通光率低鐵太陽能專用鋼化玻璃，透光率和機械強度高；◆安裝簡便，配備多功能接線盒，防水、防腐；◆高品質(zhì)保證，光學(xué)、機械、電理等模塊測試及后期調(diào)整完善，產(chǎn)品通過了ISO9001、IEC61215、UL1703等多

7、項認證；◆轉(zhuǎn)換效率高，晶體硅太陽能電池組件，單體光電轉(zhuǎn)換效率≥15%；◆邊框堅固，陽極化優(yōu)質(zhì)鋁合金密封邊框；表1光伏組件技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號250W開路電壓Voc（V）38.1V短路電流Isc（A）8.71A峰值功率電壓Vmpp（V）30.5V峰值功率電流Impp（A）8.2A峰值功率Pmax（W）250W組件實際效率（%）15.3%2.并網(wǎng)逆變器合肥陽光SG30K3并網(wǎng)逆變器具有以下性能：l滿足德國要求的有功功率降額(100%，60%，30%，0%)功能l無功功率可調(diào)，功率因數(shù)范圍超前0.95至滯后0.95l最大轉(zhuǎn)換效率98%l三電平PWM整

8、流技術(shù)l高效隔離變壓器l多語種液晶顯示界面，可自由設(shè)置運行各種參數(shù)l完善的保護功能，系統(tǒng)的可靠性更高l歐盟CE認證，意大利DK5940認證，金太陽認證表2并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)直流側(cè)