10kwp太阳能并网发电系统设计.doc
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1、10kwp太阳能并网发电系统设计10KW太阳能并网发电系统摘要:本文对10KW太阳能并网发电系统进行了研究和设计,整个设计包括了电池组件及其支架、逆变器、配电室、系统的防雷保护等各个部分的设计,并且对系统的安装、调试、验收做了具体的安排。这套系统具有转换效率高、供电稳定可靠、安装方便、勿需维护等特点。对于常规电的一种补充和替代,这种环保的新能源会得到越来越广泛的应用。太阳能并网发电是太阳能电源的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。现在,大规模利用太阳能并网发电在许多发达国家已经成为现实。关键词:太阳能、并网发电,逆变器、转换效率10KW Photovoltaic grid-con
2、nected systemAbstract:This article made design and research about 10KW Photovoltaic grid-connected system. The whole design not only involves module, support structure of solar module, inverter and cable, but also offered the installation, commissioning and test. This system takes advantage of relia
3、ble supplying, convenient installation, high efficiency and free maintenance, has been used widely and is compensation of normal power supply. Photovoltaic grid-connected system is the trend of solar energy development, representing the energy utilization technology in the 21 century. A lot of photo
4、voltaic grid-connected systems have been used in developed countries.Key words: solar; grid-connected; inverter; conversion efficiency.10KW太阳能并网发电系统1.太阳能并网发电系统简介太阳能并网发电系统通过把太阳能转化为电能,不经过蓄电池储能,直接通过并 网逆变器,把电能送上电网。太阳能并网发电代表了太阳能电源的发展方向,是21世纪最具吸引力的能源利用技术。与离网太阳能发电系统相比,并网发电系统具有以下优点:(1)利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电,不
5、耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源,使用中无温室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续发展战略。(2)所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达一,从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池并可提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染。(3)光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电又能作为建筑材料和装饰材料,使物质资源充分利用发挥多种功能,不但有利于降低建设费用,并且还使建筑物科技含量提高、增加“卖点”。(4)分布式建设,就近就地分散发供电,进入和退出电网灵活,既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力,又有利于改善电力系统的负荷平衡,并可降
6、低线路损耗。(5)可起调峰作用。联网太阳能光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点,是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势,市场巨大,前景广阔。2.并网发电系统的原理及组成太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两部分组成。如下图所示:白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。图21.并网发电原理图(1)太阳能电池组件一个太阳能电池只能产生大约0.5伏的电压,远低于实际使用所需电压。为了满足实际应用的需要,需要
7、把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池,这些太阳能电池通过导线连接。如一个组件上,太阳能电池的数量是36片,这意味着一个太阳能组件大约能产生17伏的电压。通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力,广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时,可把多个组件组成太阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。(2)直流/交流逆变器将直流电变换成交流电的设备。由于太阳能电池发出的是直流电,而一般的负载是交流负载,所以逆变器是不可缺少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器
8、。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统将发出的电能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。3.10KW太阳能并网发电系统设计3.1设计总则(1)太阳能并网发电系统在原有的线路基础上增加,采取尽量不改造原有回路的原则。因此,将光伏系统的并网点选择在并网点的低压配电柜上。(2)考虑到并网系统在安装及使用过程中的安全及可靠性,在并网逆变器直流输入加装直流配电接线箱。(3)并网逆变器采用三相四线制的输出方式。3.2电池组件及方阵支架的设计3.2.1电池组件选用型号为120(34)P1447x663,主要参数为:输
9、出峰值功率120Wp、峰值电压17V、峰值电流7.05、开路电压22V、短路电流7.5A。太阳能电池由18块串联成1路,共5路,需要120Wp规格组件90块方阵总功率为:120x18x5=10800Wp。太阳能电池方阵的主要技术参数为:(1)工作电压306V,开路电压396V;(2)工作电流35A,短路电流37.5A;(3)转换效率大于14%;(4)工作温度-4090。太阳能电池方阵的主要特点:(1)采用高效率晶体硅太阳电池片,转换效率高:14%;(2)使用寿命长:25年,衰减小;(3)采用无螺钉紧固铝合金边框,便于安装,抗机械强度高;(4)采用高透光率钢化玻璃封装,透光率和机械强度高;(5)
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