独立电站16kw1.docx
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独立电站16kw1
1.6KW太阳能独立
电源系统方案
设计单位：
成都旭双太阳能科技有限公司
目录
一、项目概述2
二、发电系统3
三、设计依据4
四、系统设计8
五、设备材料22
六、实施计划25
七、调试过程28
八、技术培训29
九、系统参数表30
十、图纸32
一、项目概述
项目名称：
公司屋顶太阳能电源系统
系统类型
独立电源系统
规格型号
50W
产品数量
32块
系统容量
电池板：
1600W
控制器：
48V60A
逆变器：
48V3000VA
蓄电池：
48V240AH
负载情况
2kw
使用地点
公司屋顶（后期移交凉山州）
设计单位
成都旭双太阳能科技有限公司
二、发电系统
太阳能光伏发电的能量来源于取之不尽，用之不竭的太阳能，且在太阳能光伏发电的过程中，不会给空气带来污染，不破坏生态，是一种清洁安全的能源，同时又具有在自然界不断生成、并有规律得到补充的特点，所以称得上可再生的清洁能源。
太阳能独立电源系统是为满足无电地区用电需求的独立交流系统；太阳能独立电源系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
基本原理:
太阳能电池组件利用太阳光发电，通过控制器向蓄电池充电，放电过程是蓄电池通过控制器向负载或逆变器供电.
太阳能独立电源系统需要有蓄电池作为储能装置，其系统结构如下图所示。
它主要用于无电网的边远地区、人口分散地区及具有教育性和示范性的学校。
独立运行的户用发电系统图:
三、设计依据
3.1、地理位置
成都市位于四川省中部，四川盆地西部，介于东经102°54′～104°53′和北纬30°05′～31°26′之间，全市东西长192公里，南北宽166公里，总面积12390平方公里，2005年市区建成区面积395.5平方公里。
东北与德阳市、东南与资阳市毗邻，南面与眉山市相连，西南与雅安市、西北与阿坝藏族羌族自治州接壤。
距东海1600公里，南海1090公里，属内陆地带。
成都市从西到东，地形分为山地、平原、丘陵三个部分。
成都西部，是高峻的龙门山和邛崃山地。
这里的山峰海拔大多在3000米以上，大邑县境内的苗基岭，海拔5364米，是全市的最高峰。
西部群山或险峻雄奇，或幽雅秀丽。
由各种岩石风化后发育而成的山地棕壤，是主要的森林土壤。
山地植被主要是亚热带常绿针阔叶混交林带，垂直分布比较明显，森林树种异常丰富，珍稀动植物种类繁多，从而使该地区形成多种多样的自然景观。
除了重要的林业价值以外，更具有重要的生态价值和旅游价值。
成都中部，是广阔的成都平原，面积约占全市总面积的一半，海拔在450—720米之间，相对高差一般不超过20米，地势由西北向东南微微倾斜，便于引水自流灌溉。
岷江、沱江及其支流从上游地区带来大量砾石、泥沙沉积成为深厚的冲积层，形成冲积土。
几千年来，在劳动人民的长期耕作下，成都平原的表层土壤发育成肥沃的水稻土，而且地下水资源十分丰富。
两千多年来，由于都江堰水利系统的兴建，成都平原上河网交错，灌渠密布，水旱从人，成为我国著名的鱼米之乡。
阡陌田畴之间，一个个农家院落被绿树翠竹层层环抱，形成了成都平原特有的竹林院落景观。
成都东部，是低矮的龙泉山和四川盆地中部丘陵的西缘，海拔多在1000米以下，由紫色砂岩、泥岩组成，这些较为松软的岩石风化以后形成肥沃的紫色土。
龙泉山植被多遭破坏，水土流失较严重，现仅分布着一些次生的青掆林、马尾松林和经济林木。
丘陵区谷地宽阔平坦，丘坡梯田层叠，冲田相连。
金堂县云合乡河谷低处海拔仅387米，是全市的最低点。
3.2、气候资源
气候资源 成都市位于川西北高原向四川盆地过渡的交接地带，具有自己特有的气候资源：
一是东西两部分之间气候不同。
由于成都市东、西高低悬殊，热量随海拔高度急增而锐减，所以出现东暖西凉两种气候类型并存的格局，而且，在西部盆周山地，山上山下同一时间的气温可以相差好几度，甚至由下而上呈现出暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带等多种气候类型。
这种热量的垂直变化，为成都市发展农业特别是多种经营创造了十分有利的条件。
二是冬暖、春早、无霜期长，四季分明，热量丰富。
年平均气温在17.5°C左右，≥10°C的年平均活动积温为4700～5300°C，全年无霜期大于337天，冬季最冷月（1月）平均气温为5°C左右，O°C以下天气很少，比同纬度的长江中下游地区高2°～3°C，提前一个月入春。
三是冬春雨少，夏秋多雨，雨量充沛，年平均降水量为1124.6毫米，而且降水的年际变化不大，最大年降水量与最小年降水量的比值为2:
1左右。
四是光、热、水基本同季，气候资源的组合合理，很有利于生物繁衍。
五是风速小，广大平原、丘陵地区风速为1～1.5米/秒;晴天少，日照率在24～32%之间，年平均日照时数为1042～1412小时，年平均太阳辐射总量为83.0～94.9千米/平方厘米。
3.3、设计原则
在进行独立光伏系统设计时，要注意一下原则：
1）美观性
任何项目对外都要展示的产品的形象影响力，外观整齐与否非常重要。
组件的安装均与周围的建筑结构密切配合，保持太阳能电源独特的风格和魅力。
2）可靠性
太阳能发电成本较高，而且主要部件：
太阳能电池板的使用寿命在25年以上，整套系统我们将全部采用标准化、模块化设计，而且充分考虑当地气候，设备的耐候性都表现优秀。
3）经济性
非晶硅太阳能组件性价比突出，采用非晶硅太阳能电池组件建设电站才会有效的减少安装所需的区域面积，相应也减少了安装和制造的成本。
2）安全性
为了提高系统的安全性，太阳能独立电源系统建议系统电压不超过48V，同时加强电池组和负载短路保护，必要时在安装断路器或保险丝.负载输出采用漏电保护器。
四、系统设计
为提高系统效率，选择合适的逆变器和控制器就近充电和逆变输出是必要的，这样将有效缩短电缆长度，降低直流输电线路的损耗，同时也提高了系统的可靠性。
4.1、系统示意图：
系统示意图主要包括太阳能组件、控制器、逆变器、蓄电池、太阳能支架
4.2、系统总体配置
序号
名称
规格
备注
1
电池组件
XS-50W
2
控制器
SD-48V-60A
3
逆变器
SN-3000VA
4
电源柜
国标
5
配电箱
国标
6
蓄电池组
48V-240AH
7
组件支架
热镀锌
8
蓄电池支架
热镀锌
9
线缆
10
4.3、设备选型：
4.3.1、组件选型
根据安装环境和负载功率等因素，太阳能组件主要选用：
50W非晶硅组件，生产出来的产品符合：
GB/T9535-1998的标准。
完全符合该标准的各种的实验指标。
组件的功率检测的条件：
光谱：
1.5、环境温度：
25度、光强：
1000W/㎡.
组件参数
4.3.2、控制器逆变器选型
为满足电脑及照明灯具等日常电器综合使用功率通常为2000W左右，选择2500VA逆变器。
同时为满足充电组件的要求系统电压采用48V；控制器电压选择48V，理论电流60A逆变器容量2500VA
技术参数
序号
项目
内容
1
配电系统方式
独立的N线和PE线
2
系统电压
AC220V
3
额定频率
50Hz
4
系统接地方式
中性点直接接地
[性能特点]
·可靠性：
用于新能源发电的电源往往安装于无电山区、牧区、边防、海岛等交通不便地区，一但电源故障修复就较为困难，因此对电源的可靠性提出较严格的要求，如日夜温差大、高海拔地区空气稀薄而引起的散热、绝缘、以及远途运输问题。
·高效率：
由于目前新能源发电的每度电成本偏高，太阳能电池板的价格昂贵，提高逆变电源的效率可降低太阳能电池板的容量，从而减少投资。
·具有对蓄电池组过放电保护功能：
光伏电站、风力发电电站往往具有专用的控制器对蓄电池的充、放电实时管理，但将蓄电池的过放电保护功能用逆变电源自身的功率器件来实现，不仅可简化电路、降低成本，而且可避免控制器通断直流电而引起拉弧问题，从而提高了系统的可靠性。
·可内置太阳能电池和风力发电机充电控制功能：
从而方便地构成新能源发电系统。
型号
SN240.5KS
SN241KS
SN481KS
SN482KS
SN483KS
SN485KS
直流
输入
输入额定电压（V）
DC24
DC48V
输入额定电流（A）
25
50
24
48
73
116
允许输入电压范围（V）
21～32
42～64
交流
输出
额定容量（KVA）
0.5
1
2
3
5
输出额定功率（KW）
0.4
0.8
1.6
2.4
4
输出额定电压及频率
AC220V，50Hz
输出额定电流（A）
2.2
4.5
9.0
13.6
22.7
输出电压精度（V）
AC220V±3%
输出频率精度（Hz）
50±0.05
波形失真率（线性负载）
≤5%
动态响应（负载0~100％）
5%
功率因数
0.8
过载能力
120%,10秒
峰值系数
3:
1
逆变效率（80%阻性负载）
84％
86％
90％
使用环境温度（℃）
-20~50
防护等级
IP20
海拔高度（m）
≤5000（海拔超过1000米需按照GB/T3859.2规定降额使用。
）
尺寸
立式（宽×高×深）mm
200×365×395
400×750×470
机架式（宽×高×深）mm
482×177×440
--
控制器选型
[特点]
·共正极控制方式，多路太阳能电池方阵输入控制；
·微电脑芯片智能控制，充放电各参数点可设定，适应不同场合的需求；
·各路充电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态；
·控制电路与主电路完全隔离，具有极高的抗干扰能力；
·采用LCD液晶显示屏，中英文菜单显示；
·具有历史记录功能和密码保护功能；
·具有电量AH累计功能，包括光伏发电量、负载用电量、蓄电池电量的累计功能；
·保护功能齐全，具有多种保护及告警功能；
·具有RS485/232通讯接口，便于远程遥信、遥控；
·具有多种故障报警无源输出接点功能；
·具有时钟显示功能；
·具有温度补偿功能。
[选配功能]
·油机或备用电源启动控制干接点功能；
·时控光控功能：
光开光断模式、光开时断模式、时钟控制和光开时断凌晨亮可任意选择；
·可根据系统的防雷等级要求，提供专用的防雷器；
·主要负载和次要负载的二次下电控制功能。
[充电模式]
采用阶梯式逐级限流充电模式，依据蓄电池组端电压的变化趋势自动控制太阳能电池方阵的依次接通或切离，实现蓄电池组的安全快速充电功能。
[保护功能]
具有太阳能电池阵列接反、夜间防反充电、蓄电池过充电、蓄电池过放电、过载、短路等保护和报警功能。
常规技术参数：
序号
项目
内容
1
工作电压
48V
2
输出电压
48V
3
额定电流
60A
4
控制方式
通用型
技术参数2
型号
SD4830
SD4860
SD48100
SD48150
SD48200
SD48300
额定电压（V）
-DC48
额定电流（A）
30
60
100
150
200
300
最大光伏组件功率（KWp）
1.44
2.88
4.8
7.2
9.6
14.4
光伏阵列输入控制路数
1
2
4
6
6
10
每路光伏阵列最大电流（A）
30
25
34
30
蓄电池过放保护点（可设置V）
43.2
蓄电池过放恢复点（可设置V）
49.0
蓄电池过充保护点（可设置V）
58
负载过压保护点（可设置V）
65
负载过压恢复点（可设置V）
60
空载电流（mA）
<100
电压降落
光伏阵列与蓄电池（V）
0.3
蓄电池与负载（V）
0.1
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（m）
≤5000（海拔超过1000米需按照GB/T3859.2规定降额使用。
）
防护等级
IP20
尺寸（宽×高×深）（mm）
482×177×400（4U）
482×266×455（6U）
600×1200×600
控制器技术参数说明，面板指示灯状态及其含义如表所示：
指示灯类型
指示灯状态
含义
电源
（绿色）
不亮
1）电源开关处于“关”状态
2）逆变器处于保护状态
3）蓄电池输入‘+’‘-’接反
绿灯亮
电源正常输出
偏压
（红色）
红灯亮
蓄电池欠压保护（此时需等待蓄电池容量恢复到一定容量后才能重新供电）
红灯闪
蓄电池过压保护（此时需等待蓄电池容量恢复到一定容量后才能重新供电）
过载/过流
（红色）
红灯亮
过载保护（减轻负载后,重新开机即可）
红灯闪
过流或短路保护（排除故障后,重新开机即可）
充电
（绿色）
不亮
（1）太阳能电池板无输出
（2）蓄电池满充
（3）光伏充电故障
绿灯亮
太阳能发电给蓄电池充电
表1：
面板指示灯状态及含义
1.接线端子
打开机箱后面的小盖板，即可看到接线端子排，端子排中各个位的排列顺序和含义见图1：
图3.光伏控接线端子示意图
端子排中各端子的含义如表2：
端子号
标号
含义
1
B+
蓄电池正极
2
B-
蓄电池负极
3
PV-
太阳能电池板负极
4
PV+
太阳能电池板正极
5
（空）
空白端子
6
PE
接地端
表2：
接线端子标号及含义
注意：
1）务必严格按照端子的定义接线；
2）电池组、光伏电池直流接入端的正负极请勿接反，否则不能正常工作。
4.3.3、蓄电池选型
蓄电池需用太阳能专用蓄电池，推荐48V240AH
该系列产品是专为独立电站开发的固定型阀控式密封胶体蓄电池
技术参数：
尺寸图
五、设备材料
设备材料见以下的清单。
设备材料名称
生产厂家
主要部件
主要技术参数
规格型号
太阳能电池组件
成都旭双太阳能科技有限公司
电池片、TCO玻璃、EVA胶膜、接线盒等
50W
XS-50W
蓄电池
韦博
蓄电池壳和正负级接线柱
12V120AH
控制器
阳光
保护电路，脉宽调制器
输入电压：
48V
逆变器
阳光
滤波器，整流器
输出220V，50Hz
电缆
光伏专用
2.5/4.0mm²
支架
角钢+跟踪系统
热镀锌
XSZJ-001
六、实施计划
6.1、工程概述：
安装地区：
成都市成都旭双太阳能科技有限公司屋顶。
工程内容：
支架基础制作，支架安装，电池板安装，控制器和逆变器安装蓄电池安装，设备调试和系统调试及室内配电等。
6.2、支架安装说明
根据现场勘探情况，考虑安装的简便。
我们设计了简易的安装方案。
安装支架所用的材料为镀锌钢管和镀锌角铁，同时表面喷塑处理。
底脚的钢管起到固定和稳定的作用、柱管起到支撑组件的作用，法兰连接角钢和柱钢，角钢连接托住太阳能组件。
装配过程：
先装最下端的底脚钢管装到柱管上，再装最上面的底脚钢管装到柱管上，两面要对称。
将装好底脚的柱管树立起来，两根的角钢连接到法兰上，再把组件装到角钢上。
装配的过程：
厂家配置说明书，来完成支架安装过程。
整个过程用螺丝连接方便简单。
6.3、安装的进度安排
产品安装周期为六天，施工准备一天，安装调试五天。
采购计划和运输调度计划
控制器和逆变器
蓄电池
太阳能组件
支架
导线和螺丝
供方生产时间：
3天（调试时间5天）
4天
3天（公司组织生产）
4天
2天
备注
所有的货物到目的地的仓库的时间为（7天）
6.4、劳动力来源及来源表
序号
工种
来源
进场时间
人数
1
电工
1人
2
搬运工
1人
3
安装工
2人
4
司机
1人
5
装卸工
1人
6
光伏技术员
2人
6.5、技术人员的安排及信息反馈计划
技术管理人员要负责组织和安排管辖范围的人的工作。
负责培训和组织安装计划，向项目负责人汇报进度情况和出现的问题，做好统计工作和验收安排。
项目负责人负责项目的整体工作，做好各方面的协调和应急处理工作，帮助项目管理人员做好培训和后勤的保障工作，保证工程能够有序的按时的完成。
七、调试过程
整体检查连接线路是否正确。
详细调试过程：
首先先将蓄电池串联，将串联好的蓄电池轻轻的放入支架，控制端口的正极接接蓄电池的正极、控制口的负极接蓄电池的负极。
其次将太阳能组件的正级接一体机的输入端正极，组件的负极接一体机的输入端负极。
串联组件的正极接另一块组件的负极，其余的两级接入一体机的正负级。
接着打开电源开关，将万用表的量程放在交流档，检查交流端口的输出，看输出电压是否是220V.是220V,说明输出正常。
用带着的交流负载（20W）左右接入交流输出端，看负载是否正常工作。
最后将客户的负载接入系统运行一段时间，运行正常，调试完成。
八、技术培训
现场操作和讲解培训
在安装和调试的过程中，做到一边安装调试一边讲解，让客户了解产品的安装的全过程。
现场技术人员进行技术要领的指导。
注意接线过程和正负级接错的危害等。
发放产品使用说明书，并且对产品的使用说明数进行详细的讲解，对关键环节、技术要领、安全注意事项等内容突出强调说明。
按照说明的使用方法，让客户用电器接入使用，反复多接几个负载，让客户有一个感性认识。
讲解工作原理：
太阳能电池组件产生的电（强调是直流电），产生的直流电流通过光伏电缆想一体机内的蓄电池充电，这时充电指示灯量。
等到客户用电的时候一体机内部的蓄电池通过一体机的逆变器（将直流变成220V的交流电）向客户的用电器供电。
最后让客户了解保修证明。
九、系统参数表
1.技术方案综合简表
序号
项目
内容
备注
1
1600w独立电源系统，交流输出220V，50Hz
2
工程概况：
独立电源系统
2.1
工程地点
公司屋顶
2.2
地里位置：
成都地区
2.3
气象条件
2.3.1
年平均温度
18℃
2.3.1
太阳辐照量
2.3.1
年日照小时
h
2.4
无电户特征
2.4.1
负荷峰值功率
1600W
2.4.2
日均用电量
7.42Kw.h
2.4.3
年均用电量
2708Kw.h
2.4.5
本系统为独立电源系统，主要满足用电需求，。
本系统化可以使用的电器电气参数可以交流电器；同时满足手机充电的需要。
3
系统综合技术参数
3.1
生产厂家
成都旭双太阳能科技有限公司
3.2
装置类型
独立光伏发电系统
3.2
太阳能电池类型
非晶硅组件
3.2
太阳能电池峰值功率
1600Wp
3.3
蓄电池组额定容量
240Ah
48V
3.4
控制柜
3.4.1
光伏额定输入容量
22A
3.4.2
逆变输出交流波形
正弦波
3.4.3
逆变输出交流容量
3000VA
3.4.4
逆变输出交流电压
220V
AC
3.4.5
逆变输出交流频率
50HZ
3.5
能效分析
3.5.1
装置效率
85%
3.5.2
年发电量
Kw.h
十、图纸
发电系统布置图
控制机保护系统原理图
电气接线图
升级会员 