太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計第八章(已修改)
2025-01-19 05:18 本頁面
【正文】 第七章 . 光伏系統(tǒng)的總體設(shè)計 ? 要建成一個合理、完善的光伏系統(tǒng)，需要進行一系列設(shè)計，如考慮不周，可能導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行。 ? 其中最重要的是 容量設(shè)計 ,內(nèi)容包括確定太陽電池方陣和蓄電池的容量 ,以及 方陣的傾角 。 一 . 光伏系統(tǒng)的容量設(shè)計 (一 ). 設(shè)計原則 ? 光伏系統(tǒng)和產(chǎn)品要根據(jù) 負載的要求 和當?shù)氐臍庀蠹暗乩項l件 ,進行專門的優(yōu)化設(shè)計。 ? 在充分滿足用戶負載用電需要的條件下 ,盡量減少太陽電池和蓄電池的容量 ,以達到可靠性和經(jīng)濟性的最佳結(jié)合。 ? 要避免盲目追求低成本或高可靠性的傾向。當前尤其要糾正為了競爭市場 ,片面強調(diào)經(jīng)濟效益 ,任意減小系統(tǒng)容量的現(xiàn)象。 ? 光伏系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)是 :按月能量平衡 。 (二 ). 光伏系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計步驟 : 1. 獨立光伏系統(tǒng)的設(shè)計 ? 1). 均衡性負載 ? 這類負載每個月份的平均日耗電量都相同，這是獨立光伏系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的。 ? 對于負載日平均耗電量變化不超過10%的，也可以當作均衡性負載。 (1). 確定負載耗電量 ? 列出各種用電 負載的耗電功率 、 工作電壓 及平均每天 使用時數(shù) ，還要計入系統(tǒng)的輔助設(shè)備如控制器、逆變器等的耗電量。 ?選擇蓄電池工作電壓 V，算出負載平均日耗電量 QL (Ah/d)。 ? 指定蓄電池維持天數(shù)為 n (通常 n取 3~7天 ) (2). 計算方陣面上太陽輻照量 根據(jù)當?shù)氐乩砑皻庀筚Y料，先任意設(shè)定某一傾角 β，根據(jù)前面所介紹的 Klien S A 和 Theilacker J C 所發(fā)表的計算月平均日輻照量的方法，計算在該傾斜面上的各月平均日太陽輻照量 Ht（ KWh / m2 d）。并得出全年平均太陽總輻照量 tHtH? 傾斜面上月平均太陽輻照量與水平面上月平均太陽輻照量的比值； ? 水平面上月平均散射輻照量； ? 水平面上月平均總輻照量； ? 方陣傾角； ? 地面發(fā)射率，一般情況下， ? ? ? ?1 c o s 1 c o s22dHRDH???? ? ? ? ?RdHH??? Ht的單位化成（ KWh / m2 d） ,除以標準輻照度 1000w/m2 ? (h) ? 在數(shù)值上就等于當月平均日 峰值 日照時數(shù) Tt ，以后就以單位化成（ KWh / m2 d）的 Ht來代替 Tt 。 ? ?ttt Hmwmk w hHT ?? 22/1000/(3). 算出各月發(fā)電盈虧量 ? 對于某個確定的傾角，方陣輸出的最小電流應(yīng)為 ? 式中： η1為從方陣到蓄電池回路的輸入效率，包括方陣面上的灰塵遮蔽損失、性能失配及老化、防反充二極管及線路損耗、蓄電池充電效率等。 η2為由蓄電池到負載的放電回路效率，包括蓄電池放電效率、控制器和逆變器的效率及線路損耗等。 21 ?? ???tLm i n HQI? 同樣也可由方陣面上各月平均太陽輻照量中的最小值 Ht min得出方陣所需輸出的最大電流為 ? 方陣實際工作電流應(yīng)在 I min和 I max 之間，可先任意選取一中間值 I 21 ?? ????m i ntLm ax HQI? 方陣各月發(fā)電量為 Q g = N I H tη1η2 ? 式中： N 為當月天數(shù)， H t為該月太陽輻照量。 ?各月負載耗電量為 Q c = N QL ?從而得到各月發(fā)電盈虧量 △ Q= Q g Q c ? 如果 △ Q 0 為虧欠量，表示該月發(fā)電量不足，需要由蓄電池提供部分儲存的電量。 (4). 確定累計虧欠量 ∑∣ ⊿ Qi∣ ? 以兩年為單位，列出各月發(fā)電盈虧量，如只有一個 △ Q 0的連續(xù)虧欠期，則累計虧欠量即為該虧欠期內(nèi)各月虧欠量之和。如有兩個或以上的不連續(xù)△ Q 0的虧欠期，則累計虧欠量 ∑∣ ⊿ Qi∣ 應(yīng)扣除連續(xù)兩個虧欠期之間 △ Qi為正的盈余量，最后得出累計虧欠量 ∑∣ ⊿ Qi∣ 。 (5). 決定方陣輸出電流 ? 將累計虧欠量 ∑∣ ⊿ Qi∣ 代入 ? 將 n1與指定的蓄電池維持天數(shù) n 相比較，若 n1 n，則增大電流 I ，重新計算，反之亦然。直到 n1≈ n，即 得出方陣輸出電流 I m。 Lin ????1(6). 求出方陣最佳傾角 ? 改變傾角，重復(fù)以上計算，進行比較，得出最小的方陣輸出電流 I m值，相應(yīng)的傾角即為 方陣最佳傾角 βopt。 (7). 得出蓄電池及方陣容量 ? 求出蓄電池容量為： ? 式中 : (DOD)為蓄電池的放電深度 ,通常取 ~ 。 ? ? ???????D O DQB i 光伏方陣容量為 : P = k
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