在一些無電地區(qū),安裝光伏離網(wǎng)儲能系統(tǒng),比采用油機發(fā)電,更經(jīng)濟和環(huán)保。相對于并網(wǎng)系統(tǒng),離網(wǎng)系統(tǒng)較為復(fù)雜,需考慮用戶的負載、用電量、當?shù)氐奶鞖馇闆r,特別是負載情況多樣化,有像水泵類的感性負載、也有像電爐類的阻性負載,有單相,也有三相。對于大于10kW的光伏離網(wǎng)系統(tǒng),可以采用單機或者多機并聯(lián)的方式,但各有其優(yōu)缺點。
本文主要介紹采用多臺離網(wǎng)逆變器搭建的中大功率光伏離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方法。
古瑞瓦特離網(wǎng)控制逆變一體SPF5000TL HVM機型,最多支持6臺并機,可以搭建30kW以內(nèi)的光伏離網(wǎng)系統(tǒng)。既可組成30kW的單相系統(tǒng),還可組成30kW的三相系統(tǒng)??紤]到三相負載不一定均衡,6臺逆變器組成三相系統(tǒng)時,還有多種配置方法,如222、321、411等,可以應(yīng)對不同場景的用戶需要。下表是一個用戶的實際負載情況和用電情況。
這個系統(tǒng)較特殊,有單相負載與三相負載兩種,且三相不平衡。我們根據(jù)負載的分布,先進行逆變器選型設(shè)計,系統(tǒng)總負載功率是24kW,用戶表示,不會所有的負載都同時運行,最大功率在20kW左右,因此設(shè)計采用6臺5kW單相離網(wǎng)逆變器,A相用3臺共15kW,B相用2臺共10kW,C相用1臺共5kW,構(gòu)成一個30kW三相不平衡的離網(wǎng)系統(tǒng)。單相逆變器輸出有兩根線:相線和零線,6臺逆變器的零線全接在一起,3臺逆變器的相線接在A相,2臺逆變器的相線接在B相,1臺逆變器的相線接在C相。
多臺逆變器并聯(lián),每臺機還需連接通信線,A相的3臺機均流線接在一起,B相的2臺機均流線接在一起,連接完線,再接上蓄電池,關(guān)閉輸出斷路器,在面板上設(shè)置逆變器的相位,SPF5000進入設(shè)置第23項,A相的3臺機設(shè)為3P1,B相的2臺機設(shè)為3P2,C相的1臺機設(shè)為3P3,設(shè)置完成,便可運行。
選完逆變器,我們再計算組件用量,該系統(tǒng)平均每天需80度電,當?shù)氐姆逯等照招r數(shù)據(jù)是平均每天3.5小時,離網(wǎng)系統(tǒng)的效率比并網(wǎng)低,約為0.7,這樣算80/(3.5*0.7),需要32kW左右的光伏組件,設(shè)計采用280W的組件120塊,每臺逆變器20塊,功率5.6kW,組件采用10串2并的方式接入逆變器,系統(tǒng)總功率33.6kW。
再來計算蓄電池容量,經(jīng)了解,用戶大部分時間是白天用電,約為50度,晚上沒有太陽時用電約為30度,客戶要求蓄電池盡量少配,滿足基本要求即可,因此設(shè)計采用12V250AH的鉛炭電池16個,總?cè)萘?8度,放電深度為0.7,可用電量為33.6度,基本滿足客戶需要,蓄電池采用4串4并方式,6臺逆變器的蓄電池全部共用。
相對于一臺整機30kW的中功率離網(wǎng)逆變器,采用多臺小功率單相并機的方式,接線和調(diào)試較復(fù)雜,但價格較便宜,靈活性高,即使有一兩臺逆變器損壞,系統(tǒng)仍可繼續(xù)運行,是不錯的選擇。