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1、巴基斯坦太阳能离网发电系统设计一、 工程概述1、工程名称 巴基斯坦离网系统2、地理位置面积为万平方公里。位于南亚次大陆西北部，南濒阿拉伯海，东接印度，东北与中国毗邻，西北与阿富汗交界，西邻伊朗。海岸线长公里。全境五分之三为山区和丘陵地，南部沿海一带为不毛荒漠，向北伸展那么是连绵的高原牧场和肥田沃土。喜玛拉雅山、喀喇昆仑山和兴都库什山这三条世界上有名的大山脉在巴西北部会聚，形成了奇特的景观。源自中国的印度河进入巴境后，自北向南，长驱公里，最后注入阿拉伯海。除南部属热带气候外，其余属亚热带气候。3、气象资料 气象资料以巴基斯坦首都NASA数据库中巴基斯坦气象数据为参考。工程月份空气温度相对湿度每日
2、太阳辐射风速地面温度%KWh/m2/Daym/s一月0.676.40%2.733.81二月1.772.10%3.624.22.5三月5.666.10%4.54.77.3四月12.752.70%5.514.715.7五月17.644.50%6.394.821.9六月21.841.70%7.355.326.9七月23.944.00%7.045.829.1八月23.843.70%6.565.628.1九月19.745.80%5.644.623.1十月13.854.30%4.05416十一月7.864.40%2.943.68.7十二月2.674.00%2.383.72.9年平均12.656.6%4.8
3、94.615.3二、方案设计一用户负载信息用电器额定功率(W)数量用电时数(h)用电量(KWh)Saving Lamp(节能灯)201081.6TV 21”电视65281.04Refrigerator冰箱1202122.88电风扇501084空调10002816合计25.52 二系统方案设计根据用户要求，本方案为光伏离网系统本系统是一个离网系统，其原理如下列图所示：1、蓄电池组的设计 在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下面公式计算：其中：C：蓄电池容量kWh D：最长无日照间用电时d F：蓄电池放电效率的修正系数通常取1.05 Po：平均负荷容量kW L：蓄电池的维修保养率通常取0
4、.8) U：蓄电池的放电深度通常取0.5) Ka：包括逆变器等交流回路的损失率通常取0.7，如逆变器效率高 可取0.8所以此处的蓄电池的容量应该为：C=25.5231.05/0.70.50.8=287KWh由于系统设计的参考连续阴雨天数为3天，所以蓄电池放电深度选择为0.5。根据巴基斯坦的电力情况，户用电压为220V，蓄电池电压选择为48V。选用共40块单体为12V 150Ah的蓄电池4块进行串联，共10组，蓄电池总容量为6000Ah，即600048288000288KWh。 2、太阳能电池板方阵的设计2.1 电池板倾角的计算为了保证系统有足够高的效率，电池板必须按一定的倾角安装。因此有必要先
5、计算不同倾角对效率的影响，这个影响可以用在太阳能电池板面上的日平均辐照强度来量化，辐照强度越大那么电池板的效率越高。下表是在不同倾角时斜面上的辐照强度的逐月变化对照表：逐月辐照强度随倾角变化规律平均日辐照强度KWh/m2/Day 角度月份15202530354045505560一月4.084.334.564.764.935.065.175.245.275.28二月4.594.774.935.065.165.225.265.265.235.17三月5.465.575.645.695.705.685.625.535.425.26四月6.566.576.546.486.376.246.065.855
6、.615.34五月7.207.116.986.816.606.366.085.775.435.08六月7.317.166.996.776.526.235.915.565.214.84七月6.316.216.085.925.735.515.264.984.694.39八月5.815.785.725.635.515.365.184.974.744.49九月6.146.236.276.286.256.196.085.955.785.57十月6.006.246.456.616.736.806.846.836.776.67十一月5.015.325.605.846.046.216.336.416.456.
7、45十二月3.954.224.474.694.885.035.165.255.305.33年平均5.705.805.855.885.875.825.755.635.495.32 本系统设计为离网系统，为了保证用户的用电，必须保证用户的根本用电，特别是在12月份和1月份的时候，平均日辐照强度很低，所以应特别注意保证在这两个月的发电量满足用户的用电需求。通过上表比拟，最终支架最正确倾角设计为45。2.2 电池板方阵容量的计算总共需要的电池板方阵功率计算公式为：P=W1*F/(Tm*2*3*L*Ka)W1:负载的消耗功率(W)F：蓄电池放电效率的修正系数通常取1.05Tm：峰值日照时数，其值与辐照强
8、度的值根本相同，这里取5.75h2：方阵外表由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数，通常可取0.90.953：方阵组合损失和对最大功率点偏离以及控制器效率的修正系数，通常可取0.90.95L：蓄电池的维修保养率通常取0.8) Ka：包括逆变器等交流回路的损失率通常取0.7，如逆变器效率高 可取0.8所以电池板方阵功率为：P=25.521.05/(5.160.950.950.80.8)=9 kW考虑连续阴雨天后系统能在较短时间内让蓄电池再次充满，可以适当考虑放大方阵容量，但是在上面的计算中我们是以辐照最低月为准，在其他月份的发电量都有很大余量，所以针对方阵容量进行略微放大即可。2.3 电池板的选型本方
9、案选用230W的多晶硅电池板，那么总共需要40块，总功率为9.2KW。所选电池板的根本技术参数如下所示:太阳电池种类多晶硅太阳电池组件型号230指标单位数 据峰值功率Wp230开路电压VocV37短路电流IscA8.4工作电压VmpptV29.5工作电流ImpptA7.8尺寸mm1650990502.4 电池板阵列的布置电池板采用支架结构是电池板成45倾角，电池板采取竖立放置，40块电池板按2串20并两排进行布置。前后排之间间隔为2 m。3控制器的设计控制器选择合肥阳光SD48 300离网控制器，其主要参数如下： 型号性能指标 SD48 300额定电压V)-48额定电流A)300最大光伏组件功
10、率KWp14.4光伏阵列输入控制路数10每路光伏阵列最大电流A30蓄电池过放保护点可设置V43.2蓄电池过放恢复点可设置V49蓄电池过充保护点可设置V58负载过压保护点可设置V65负载过流保护点可设置V60空载电流mA100电压降落光伏阵列蓄电压V0.3蓄电池与负载V0.1温度补偿系数mV/0-5可设置使用环境温度-20-50使用海拔高度m5000海拔超过1000米需按照GB/T3859.2规定使用防护等级IP20尺寸宽高深mm60012006005逆变器的设计 由于巴基斯坦当地的用电电压为220V，所以选择输出电压为220V的离网逆变器，经过用户用电器统计可知，用户的最大功率约为25520W
11、，考虑到用户负载中有感性负载，在启动过程时有较大的冲击电流，同时考虑系统的临时增加负载的情况，所以逆变器功率应相对选择较大的。选取220V7.5KCSD1的逆变器。逆变器选择南京冠亚的SN220 7.5KCSD1，其具体技术参数见下表： 型号性能指标 SN220 7.5KCSD1直流输入输入额定电压(V)DC220输入额定电流A)37.9输入额定电压范围V180-300交流输入额定容量KVA10输出额定功率KW)6输出额定电压及频率AC220V,50Hz输出额定电流A)34.1输出电压经度VAC220V3%输出频率精度Hz500.05波形失真率线性负载5%动态响应负载0-100%5%功率因数0
12、.8过载能力150%，10秒峰值系数3:1逆变效率80%阻性负载94%交流旁路输入允许输入电压范围VAC)220(85%-110%)输入交流电压VAC220输入额定电流A)34.1旁路转换时间ms4使用环境温度-20-50防护等级IP20海拔高度m5000海拔超过100米需按照GB/T3859.2规定降额使用尺寸400750740设备清单一览表名称生产厂商型号单位数量单价合价组件230Wp 块40光伏控制器GS- 80PCD6-V台1蓄电池DC12V 150A个80离网逆变器GN-1.5KCSP-R台1组件支架-套9.2KWp光伏电缆-米电缆桥架-米费用总计售后效劳0利润设备总价的18%，包括税收合计总价