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光伏离网和微网系统研究 1 简介 2 原理框图 3 主要材料清单 4 系统测试项目 5 系统的设计流程和注意事项 一 光伏离网系统 1 简介 光伏离网系统主要有太阳能组件、蓄电池、光伏充放电控制器、逆变器等组成。 图1 光伏离网系统示意图(百度文库） 2 原理框图和各部分组成功能 1）原理框图 图2 电器连接原理图（百度文库） 2）各部分功能 a 太阳能组件 太阳能组件让太阳光能直接转换为直流电的阳光发电装置。根据用户对电压和功率的不同需求使用单个组件，也可以将多个组件串联（据电压要求）或者并联（据电流要求）形成组件阵列以满足更大的功率要求使用。太阳能组件具有高面积功率比、寿命长、高可靠性的优点，20的使用时间里，输出功率衰减不超20% 图3 组件阵列图（百度图片） b 充放电控制器 充放电控制器是对组件发出的直流电进行调节和控制，并对蓄电池的充放电进行智能管理。根据系统的直流电压等级和组件的功率配置合适的控制器，常见的控制器有DC12V、24V、48V、220V 、600V。 图4 充放电控制实物图（百度图片） c 蓄电池 蓄电池主要是储能，以便在夜间和阴雨天给负载供电。 根据系统直流电压等级来确定蓄电池的串并联数量。 蓄电池串并联营遵循以下准侧：同型号规格、同厂家、同批次、同时安装和使用。 图5 蓄电池实物图（百度图片） d 逆变器 逆变器就是将直流电能转换成交流电的电能转换装置。可依据输出波形分正玄波和非正玄波两大类。 逆变器的选型根据负载特性（感性、容性、阻性）、功率大小来配置。 图6 逆变器实物图（百度图片） 3 主要材料清单 光伏离网系统组成主要有以下材料： 材料名称 1 光伏组件 2 蓄电池 3 逆变器 4 控制配电柜 5 充放电控制器 6 线材若干 7 断路器 8 光伏接头 9 汇流箱 10 保险丝 11 防雷器 12 组件支架 4 系统测试项目 离网系统测试的项目主要包括： 设备名称 测试项目 逆变器 带载能力、输出波形、短路保护、温升、效率、反相保护等 充放电控制器 过充放保护、充电波形、反接保护、其他额定参数等 蓄电池 电池放电能力、循环次数、温度系数等 线材 最大通过电流能力 断路器 响应时间、保护电流大小等 保险丝 最大熔断电流和熔断时间 以上是针对单个模块的测试，对于整个系统我们要测试其匹配后的性能，如效率，实际最长带载时间及其稳定性等。 5 系统设计流程和注意事项 1）系统设计流程 离网系统设计我们需要按以下流程着手： a 设计数据 a-1 负载类型（感性、容性、阻性、混合类型） a-2 系统电压（取决于成本和负载工作电压以及安全规范等） a-3 组件类型（单晶、多晶、薄膜、CIGS等） a-4 组件规格（组件输出电压、功率） a-5 地理位置（当地的气候条件） a-6 有无其他后备电源（UPS、发电机等等） a-7 安装容量（整个系统需求的功率大小） b 设计思路 b-1 对于光伏容量较大的站点建议采用220V系统电压，这样可以系统减小电流，减少过多的走线，提高系统的效率；光伏容量最小的建议采用48系统电压。 b-2 依据实际情况计算安装容量，子系统个数，是否可以分区给负载供电等等 b-3 方案通过太阳能光伏组件的容量选择适合的光伏控制器型号 b-4 方案通过站点负载设备情况选择适合的离网逆变器型号 b-5 依据当地历史天气情况确定需要备用电池的容量 c 以上信息确定后进行方案设计（以光伏5KW设计为例） 5KW光伏离网系统设计 地点：印尼 北纬： 28°N 东经：117°E 地表系数：0.20 负载要求：2.5KW工作8小时，日耗电20度 系统电压：48 VDC 可供日耗电量：20 KWh 月份 水平辐射 30°辐射 光伏输出 负载耗电 Kwh/day/m2/ Kwh/day/ Kwh/day Kwh/day 供电情况 JAN 2.08 3.90 19.66 20.00 98% FEB 2.69 4.19 21.14 20.00 106% MAR 3.39 4.27 21.51 20.00 108% APR 4.11 4.27 21.51 20.00 108% MAY 4.65 4.24 21.37 20.00 107% JUN 4.92 4.24 21.37 20.00 107% JUL 4.73 4.18 21.09 20.00 105% AUG 4.40 4.34 21.88 20.00 109% SEP 3.85 4.51 22.71 20.00