光伏汇流箱的技术参数
1、电池串列最高输入电压:DC1000V
2、电池串列输入电流:10A
3、输入回路数:按要求配置
4、熔断器额定电流:11A
5、最大输出电流:N×11A
6、防雷模块主要技术参数(如下表) 产品名称 型号 规格 光伏阵列输入电压范围(V) 光伏阵列输入路数 每路最大电流(A) 输出端子规格(max) 防护等级 环境温度 环境湿度 防反装置 状态指示及雷电计数 数据采集模块 无线数据传输单元 计算机监控软件 太阳能光伏防雷汇流箱 PVX 4 DC24-1000 4回路 10 SAk-10N IP65 -25~+60 0~99% 选配 选配 选配 选配 选配
假若初始电站设计容量为A(MW),通过计算当电站电池板扩容到B(MW)时,电站的全局投资性价比为最优,此时该电站的最佳容配比为:K=B/A。当超过逆变器标称功率的100%、105%、110%时,其最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。明确了最佳容配比,在光伏电站设计的时候要稍加注意。另外光伏电站最优容量配置比还受一些内外在因素的影响,如太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价以及光伏组件单价等。
功率温度系数,需要在组件的Datasheet上查找对应的值,一般在0.4%~0.45%左右;
关于风速的函数,本人没见过这个表达式,各个系数的定义,需要查找公式的出处,或许有提供(比如哪本设计手册,或者光伏技术手册)。
离网型光伏发电系统组成:
典型的光伏发电系统主要由光伏阵列、充放电控制器、储能装备或逆变器、负载等组成。其构成如图所示。
光照射到光伏阵列上,光能转变成电能,光伏阵列的输出电流由于受环境影响,因此是不稳定的,需要经过DC-DC转换器将其转变成稳定的电流后,才能加载到蓄电池上,对蓄电池充电,蓄电池再对负载供电。如果是并网售电,则不需要蓄电池,而是通过并网逆变器,将直流电流转换成交流电流,并到电网上进行出售。也就是说,离网型光伏发电系统必须使用到蓄电池储能,而并网型则不一定需要。
控制系统对光伏阵列的输出电压和电流进行实时采样,判断光伏发电系统是否工作在最大功率点上,然后根据跟踪算法,改变PWM信号的占空比,进而控制光伏阵列的输出电压使其工作点向最大功率点逼近。在蓄电池过充过放控制模块中,当蓄电池电压充电或放电到一定的设定值后,就会自动关闭或打开。
光伏阵列组件
光伏发电系统利用以光电效应原理制成的光伏阵列组件将太阳能直接转换为电能。光伏电池单体是用于光电转换的最小单元,一个单体产生的电压大约为0.45V,工作电流约为20~25mA/cm2,将光伏电池单体进行串、并联封装后,就成了光伏电池阵列组件。
当受到光线照射的太阳能电池接上负载时,光生电流流经负载,并在负载两端建立起端电压,这时太阳能电池的工作情况可以用下图所示的太阳能电池负载特性曲线来表示。它表明在确定的日照强度和温度下,光伏电池的输出电压和输出电流以及输出功率之间的关系,简称I-V特性和P-V特性。从图中可以看出,光伏发电系统的特性曲线具有强烈的非线性,既非恒压源也非恒流源。从其P-V特性曲线可以看出,在日照强度一定的前提下,其输出功率近似于一个开口向下的抛物线。该抛物线顶点对应的功率即为该日照强度下的P-V曲线的最大功率点,对应的电压称为最大功率点电压。为了提高光伏发电系统的转化效率,就必须使系统保持运行在P-V曲线最大功率点附近。
光伏电池阵列的几个重要技术参数:
1)短路电流(Isc):在给定日照强度和温度下的最大输出电流。
2)开路电压(Voc):在给定日照强度和温度下的最大输出电压。
3)最大功率点电流(Im):在给定日照强度和温度下相应于最大功率点的电流。
4)最大功率点电压(Um):在给定日照和温度下相应于最大功率点的电压。
5)最大功率点功率(Pm):在给定日照和温度下太阳能电池阵列可能输出的最大功率。
DC-DC转换器
光伏电池板发出的电能是随着天气、温度、负载等变化而不断变化的直流电能,其发出的电能的质量和性能很差,很难直接供给负载使用。需要使用电力电子器件构成的转换器,也就是DC-DC转换器,将该电能进行适当的控制和变换,变成适合负载使用的电能供给负载或者电网。电力电子转换器的基本作用是把一个固定的电能转换成另一种形式的电能进行输出,从而满足不同负载的要求。它是光伏发电系统的关键组成成分,一般具备有几种功能:最大功率点追踪、蓄电池充电、PID自动控制、直流电的升压或降压以及逆变。
DC-DC转换器输出电压和输入电压的关系通过控制开关的通断时间来实现的,这个控制信号可以由PWM信号来完成。主要工作原理是保持通断周期(T)不变,调节开关的导通持续时间来控制电压。D为PWM信号的占空比。
根据输入和输出的不同形式,可将电力电子转换器分为四类,即AC-DC转换器、DC-AC转换器、DC-DC转换器和AC-AC转换器。在离网型光伏发电系统中采用的是DC-DC转换器。
DC-DC转换器,其工作原理是通过调节控制开关,将一种持续的直流电压转换成另一种(固定或可调)的直流电压,其中二极管起续流的作用,LC电路用来滤波。DC-DC转换电路可以分为很多种,从工作方式的角度来看,可以分为:升压式、降压式、升降压式和库克式等。
降压式转换器(BuckConverter)是一种输出电压等于或小于输入电压的单管非隔离直流转换器;升降压式变换器(Buck-BoostConverter)转换电路的主要架构由PWM控制器与一个变压器或两个独立电感组合而成,可产生稳定的输出电压。当输入电压高于目标电压时,转换电路进行降压;当输入电压下降至低于目标电压时,系统可以调整工作周期,使转换电路进行升压动作;而升压式转换器(BoostConverter)是输出电压高于输入电压的单管不隔离直流转换器,所用的电力电子器件及元件和Buck转换器相同,两者的区别仅仅是电路拓扑结构不同。
蓄电池
在独立运行的光伏发电系统中,储能装置是必不可少的。现在可选的储能方法有很多,如电容器储能、飞轮储能、超导储能等,但是从方便、可靠、价格等综合因素来考虑,大多数大中型的光伏发电系统都使用了免维护式的铅酸蓄电池作为系统的储能装置。
但选用铅酸蓄电池也有不足之处,它比较昂贵,初期投资能够占到整个发电系统的1/4到1/2,而蓄电池又是整个系统中较薄弱的环节,因此如果管理不当,会使蓄电池提前失效,增加整个系统的运营成本。
光伏控制模块
光伏控制模块以单片机为控制中心,为蓄电池提供最佳的充电电流和电压,快速、平稳、高效地为蓄电池充电。并在它充电过程中减少蓄电池的损耗,尽量延长蓄电池的使用寿命,同时保护蓄电池免受过充电和过放电的危害。如果用户使用的是直流负载,通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电(由于受天气等外界因素的影响,太阳电池阵列发出的直流电的电压和电流不是很稳定),同时也通过控制传感器电路(光控、声控等)来实现全自动开关灯功能。
单片机的主要工作是将电流采集电路和电压采集电路采集到的电流、电压进行运算比较,然后通过MPPT算法来调节PWM的占空比D,使光伏阵列组件工作在最大功率点处。
离网型逆变器
住宅用的离网型光伏发电系统因为部分负载是交流负载,因此还需要离网型逆变器,把光伏组件发出的直流电变成交流电给交流负载使用。光伏离网型逆变器与光伏并网型逆变器在主电路结构上没有较大区别,主要区别在光伏并网型逆变器需要考虑并网后与电网的运行安全。也就是同频同相抗孤岛等控制特殊情况的能力。而光伏离网型逆变器就不需要考虑这些因数。
为了提高离网型光伏发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,逆变器的性能指标非常重要。
离网型光伏发电系统的应用:
离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。
如果等加范围时间,将会增加方阵倾斜角度,从占地面积以及阵列支架尺寸上来说是不划算的。
8点-9点和3点-4点这个区间来说,增加阵列倾斜角度,对光伏系统总发电量来说,影响不大。大约能提高1%左右。
阵列支架升高,造成前后排阵列间距的增加,会浪费相当大的土地面积。
阵列支架升高,同时会造成钢材使用量的增加。
考虑整体投资收益,不建议将阵列倾角抬高,可适当根据当地气象数据,降低阵列倾角。
降低阵列倾角可增加散射光的辐射量,减少支架钢材使用量,以及减少了土地使用量。
计算公式
D=cosA×H / tan[arcsinsin∅sinδ+cos∅cosδcosω]
D为 遮挡物间距
A为太阳方位角
∅为纬度(在北半球为正、在南半球为负)deg
δ为赤纬角-23。27”
H为方阵上下高边差
ω为时角
目前光伏电池板最大功率可以做到300W/块,一般常规用的功率为230W,有的组件是72片,有的组件是60片电池组件。
光伏组件是光伏电站的最重要的部件,占系统成本近半,它的技术特性关乎光伏系统的细节设计,因而读懂组件的技术参数意义重大。今天,小编特意准备了这份《光伏组件参数详解》,就组件机械参数、电气参数。
温度额定值参数、极限参数、质保参数、相关认证等六大类做出详细应用解读。通过这六大类的详细参数,网友就可以深入了解隆基乐叶组件的卓越品质。隆基乐叶单晶高效组件。
一、组件电性能参数以隆基乐叶单晶300W组件为例,截选其电性能参数如下:以上测试符合STC“标准测试条件”,辐照度为1000W/m。
2,电池温度25℃,大气质量AM15,从可以看到,隆基乐叶300W组件的效率达到18.3%,领先于同行业标准。
1、最大功率PmPm=Im*Vm,对应下图功率抛物线的顶点。抛物线为功率曲线,另一条为UI曲线解读:组件参数标称,一般是基于“标准测试条件STC”。随着温度、辐照度等环境条件的变化,组件的相应参数都会发生变化。
另外,组件的功率特性曲线是一条“类抛物线”,它存在一个最高点,也是逆变器MPPT“最大功率点跟踪”需要找到的工作点。。
2、功率公差“0~+5”代表是正公差。如305W的组件,功率范围在305W到310W之间为合格品。【解读:目前一线品牌的组件都是正公差】。
3、最大功率点工作电压Vm对应上图功率抛物线顶点对应的横坐标,代表组件最大功率时的工作电压。
4、最大功率点工作电流Im上图功率抛物线顶点对应的纵坐标,代表组件最大功率时的工作电流。
5、开路电压Voc开路电压是电池片没有接负载时的端电压,上图UI曲线与横坐标的交点,该值乘以逆变器一路输入组件的数量应小于逆变器最大直流电压Vdcmax。