[發(fā)明專利]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)估設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112532180A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳衛(wèi)順
• 申請（專利權(quán)）人: 陳衛(wèi)順
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02S50/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陳棟智

1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)估設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，太陽電池組件的選型；

步驟2，光伏系統(tǒng)方陣支架的選型；

步驟3，逆變器的選型；

步驟4，光伏系統(tǒng)方陣的串、并聯(lián)設(shè)計，其中太陽電池組件的串聯(lián)必須滿足并網(wǎng)逆變器的直流輸入電壓要求，太陽電池組件并聯(lián)必須滿足并網(wǎng)逆變器輸入功率的要求；

步驟5，光伏系統(tǒng)陣列的布置；

步驟6，光伏系統(tǒng)的模塊化設(shè)計；

步驟7，系統(tǒng)效率估算；

步驟8，光伏系統(tǒng)的發(fā)電量的估算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)估設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟1的具體內(nèi)容如下：

步驟1.1，太陽電池有以下幾種類型：單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、碲化鎘電池、銅銦鎵硒電池，通過對制造技術(shù)、產(chǎn)品性能、使用壽命、光電轉(zhuǎn)化效率的對比初步選定單晶硅、多晶硅電池；

步驟1.2，再對單晶硅和多晶硅的電氣性能進(jìn)行對比，同樣尺寸的光伏組件，晶體硅與晶體硅組件標(biāo)稱峰值功率參數(shù)差別小；同樣的可利用面積，單晶硅與多晶硅相比，組件裝機(jī)容量差別也很小，故太陽電池組件可選用單晶硅或者多晶硅電池；

步驟1.3，在土地資源有限的情況下，選用單位面積容量大的光伏組件，降低光伏組件安裝數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)估設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟2的具體內(nèi)容如下：

光伏系統(tǒng)方陣的支架類型有固定支架和跟蹤系統(tǒng)支架，其中跟蹤系統(tǒng)可以精確地移動以使太陽入射光線射到方陣表面上的入射角最小，使太陽入射的輻射強(qiáng)度最大，但跟蹤系統(tǒng)支架的運行成本會明顯高于固定支架，同時其抗風(fēng)性能也不如固定支架，因此需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H的氣候環(huán)境和預(yù)算來選取，若過高海拔、多風(fēng)沙地區(qū)或者預(yù)算不高的則選用固定支架；若是在平原少風(fēng)少沙的地區(qū)并且預(yù)算充足的可考慮采用跟蹤系統(tǒng)支架。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)估設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟3的具體內(nèi)容如下：

步驟3.1，首先對備選的逆變器是否具有過/欠電壓、過/欠頻率、防孤島效應(yīng)、短路保護(hù)、逆向功率保護(hù)等保護(hù)功能進(jìn)行判斷；

步驟3.2，滿足步驟4.1的要求后，在判斷其電壓或者電流總諧波畸變率是否滿足國際規(guī)定要求，減少對電網(wǎng)的干擾；

步驟3.3，從工程運行及維護(hù)考慮，若選用單臺容量小的逆變設(shè)備，則設(shè)備數(shù)量較多，會增加投資后期的維護(hù)工作量，故去除單臺容量小的逆變器；

步驟3.4，若是逆變器容量過大，則在一臺逆變器發(fā)生故障時，發(fā)電系統(tǒng)損失發(fā)電量過大，故去除單臺容量過大的，最終可以選定單臺容量中等的逆變器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)估設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟4具體內(nèi)容如下：

步驟4.1，組件串聯(lián)應(yīng)滿足以下要求，1)在70℃時，組串工作電壓在逆變器MPPT范圍內(nèi)，其計算公式為：逆變器MPPT最大值光伏組件工作電壓*光伏組件串聯(lián)數(shù)量；2)在-17℃時，組串的開路電壓小于逆變器的最大直流輸入電壓，其計算公式為：逆變器的最大直流輸入電壓光伏組件開路電壓*光伏組件串聯(lián)數(shù)量；

步驟4.2，滿足步驟4.1的要求后，為了接線簡單，減少線纜用量，同時考慮到光伏組件串聯(lián)連接應(yīng)便于支架設(shè)計及方陣排布，選取光伏組件串聯(lián)數(shù)量最大值；

步驟4.3，光伏組件并聯(lián)數(shù)量為：

逆變器直流輸入功率/(光伏組件串聯(lián)數(shù)量*光伏組件單個功率峰值)。