g光伏儲(chǔ)能供電系統(tǒng)方案

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1、沈陽(yáng)市城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院太陽(yáng)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(yáng)市城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院光伏儲(chǔ)能供電系統(tǒng)項(xiàng)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(jī)容量為25kW。年平均發(fā)電量約4.1萬(wàn)kWh，光伏系統(tǒng)建設(shè)期為四個(gè)月，運(yùn)行期25年。遼寧太陽(yáng)能研究應(yīng)用有限公司負(fù)責(zé)光伏電站的設(shè)計(jì)及施工安裝，項(xiàng)目建成后將有效緩解該校的電力負(fù)荷壓力。該光伏發(fā)電系統(tǒng)由六大部分構(gòu)成，包括：太陽(yáng)能電池陣列、儲(chǔ)能逆變器、光伏并網(wǎng)逆變器、BMS管理系統(tǒng)、蓄電池、交流負(fù)載。系統(tǒng)采用光伏于儲(chǔ)能系統(tǒng)混合供電，市電正

2、常情況下由光伏并網(wǎng)系統(tǒng)和市電為負(fù)載供電，市電斷電時(shí)由儲(chǔ)能系統(tǒng)和光伏并網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合供電。二設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)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(chǔ)能逆變器首先從電網(wǎng)吸收電能把蓄電池充滿，然后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。電網(wǎng)有電情況下，光伏組件通過(guò)逆變器向負(fù)載供電，多余電量可輸送給電網(wǎng)或通過(guò)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(chǔ)能逆變系統(tǒng)、負(fù)載組成一個(gè)微電網(wǎng)。儲(chǔ)能逆變器首先啟動(dòng)，建立母線電壓和頻率，隨后并網(wǎng)逆變器投入，聯(lián)合為負(fù)載供電。大電網(wǎng)的檢測(cè)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

3、路部分集成了對(duì)分布式能源的控制技術(shù)，包括對(duì)分布式電源與儲(chǔ)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(fù)載組成的微網(wǎng)與主網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制，基于先進(jìn)通信技術(shù)的控制策略，應(yīng)用新型供用電保護(hù)策略等。通過(guò)這些關(guān)鍵技術(shù)達(dá)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(chǔ)能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖儲(chǔ)能系統(tǒng)用于實(shí)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(dòng)電路、直流電容、電抗器、控制電路等組成。裝置交流輸入設(shè)

4、置有軟啟動(dòng)電路，裝置啟動(dòng)前，首先通過(guò)軟啟動(dòng)電阻對(duì)直流側(cè)充電，當(dāng)電壓建立后再閉合主接觸器，隨后裝置并網(wǎng)運(yùn)行。AC/DC模塊可四象限運(yùn)行，當(dāng)電池充電時(shí)，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(shí)，則將直流電逆變成交流回饋到電網(wǎng)。圖2儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)訊接收后臺(tái)控制指令，根據(jù)功率指令符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。通過(guò)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(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電，確保電池運(yùn)行安全。也可采集電網(wǎng)信息，參與電網(wǎng)的電壓/無(wú)功控制，或作

5、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(yáng)電池板，每串組件由10塊電池板構(gòu)成，共使用100塊電池板。這10串電池板通過(guò)匯流箱匯流后接入30KW并網(wǎng)逆變器進(jìn)行逆變。逆變器通過(guò)智能配電柜并入三相低壓交流電網(wǎng)（AC380V，50Hz），使用獨(dú)立的N線和接地線。蓄電池使用壽命長(zhǎng)、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(chǔ)能逆變器的儲(chǔ)能接口。該光伏儲(chǔ)能供電系統(tǒng)并網(wǎng)狀態(tài)下可為25kw負(fù)載供電，離網(wǎng)狀態(tài)下最

6、大可為49kw負(fù)載供電,25年總發(fā)電量100萬(wàn)kwh。光伏系統(tǒng)中太陽(yáng)能電池組件使用壽命可達(dá)到25年,2V膠體蓄電池設(shè)計(jì)壽命10年以上,本案例蓄電池在戶內(nèi)工作，環(huán)境條件良好，實(shí)際壽命取8.5年計(jì)算，壽命期內(nèi)需更換2次，更換費(fèi)用3.2萬(wàn)元。太陽(yáng)能系統(tǒng)總成本包括初始設(shè)備費(fèi)，蓄電池更新費(fèi)等，由于太陽(yáng)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(fèi)和運(yùn)行費(fèi)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(diǎn)如下：◆使用壽命長(zhǎng)，抗老化EVA膠膜，高通光率低鐵太陽(yáng)能專用鋼化玻璃，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高；◆

7、安裝簡(jiǎn)便，配備多功能接線盒，防水、防腐；◆高品質(zhì)保證，光學(xué)、機(jī)械、電理等模塊測(cè)試及后期調(diào)整完善，產(chǎn)品通過(guò)了ISO9001、IEC61215、UL1703等多項(xiàng)認(rèn)證；◆轉(zhuǎn)換效率高，晶體硅太陽(yáng)能電池組件，單體光電轉(zhuǎn)換效率≥15%；◆邊框堅(jiān)固，陽(yáng)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(hào)250W開(kāi)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(shí)際效率（%）15.3%2.并網(wǎng)逆變器合肥陽(yáng)光SG30K

8、3并網(wǎng)逆變器具有以下性能：l滿足德國(guó)要求的有功功率降額(100%，60%，30%，0%)功能l無(wú)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整流技術(shù)l高效隔離變壓器l多語(yǔ)種液晶顯示界面，可自由設(shè)置運(yùn)行各種參數(shù)l完善的保護(hù)功能，系統(tǒng)的可靠性更高l歐盟CE認(rèn)證，意大利DK5940認(rèn)證，金太陽(yáng)認(rèn)證表2并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)直流側(cè)