光伏离网系统蓄电池知识

         电流进入蓄电池,再放出来,有一定的损耗,且会降低影响蓄电池的寿命。那么逆变器有没有一个功能,让电流不经过蓄电池充放,直接给负载使用?其实这个过程是可以实现,只是不是由逆变器来实现,而是由电路供给自动来实现。从电路原理上,同一个时刻,电流只能一个方向。即在同一个时刻,蓄电池要么充电,要么放电,蓄电池不能同时充电和放电。当太阳能功率大于负载功率时,蓄电池是处于充电状态,负载所有的电能都由从光伏提供的。当太阳能功率小于负载功率时,蓄电池是处于放电状态,所有的光伏发电都不经过蓄电池直接提供给负载。逆变器本身的最大充电电流 ,二是光伏组件的太小,蓄电池允许的最大充电电流。正常情况下,蓄电池的充电电流=光伏组件功率*MPPT效率/蓄电池电压,如组件功率为5.4kW,控制器的效率为0.96,蓄电池电压是48V,那么最大的充电电流=5400*0.96/48=108A,市电充电基本上是按逆变器的最大充电电流计算,如果逆变器的最大充电电流是100A,就会把这个电流限制到100A,再就看蓄电池的最大充电电流,现在普通铅酸蓄电池充电电流一般是0.2C,也就是说一个12V200AH的电池,最大充电电流是200*0.2=40A,所以要并联3个才满足100A的电流,现在锂电池,有48V100A的版本。蓄电池的设计思路是保证在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以正常工作。我们可以设想蓄电池是充满电的,在光照度低于平均值的系统目前都有哪些类情况下,太阳能电池组件产生的电能不能完全填满,因负载从蓄电池中消耗能量而产生空缺,在第一天结束的时候,蓄电池就处于未充满状态。如果第二天光照度仍然低于平均值,蓄电池就仍然要放电以供给负载的需要,则蓄电池的荷电状态继续下降。也许接下来的第三天、第四天会有同样的情况发生。为了避免蓄电池的损坏,这样的放电过程只能够允许持续一定的时间,直到蓄电池的荷电状态达到指定的危险值。为了量化评估这种太阳光照连续低于平均值的情况,在进行蓄电池设计时。自给天数的确定与两个因素有关:负载对电源的要求程度;光伏系统安装地点的气象铅酸蓄电池与其他条件,即最大连续阴雨天数。通常可以将光伏系统电池相比,在光伏方面安装地点的最大连续阴雨天数作为系统设计中用的自给天数,同时综合考虑负载对电源的要求。蓄电池的容量随着放电率的改变而改变,随着放电率的降低,蓄电池的容量会相应增加,这样就会对蓄电池容量的设计产生影响。在进行光伏系统设计时,应该为所设计的系统选择在恰当的放电率下的蓄电池容量。通常生产厂家提供的蓄电池额定容量是在10h放电率下的蓄电池容量,但是在光伏系统中,蓄电池储存的能量主要是为提供自给天数中的负载需要,通常其放电率较低,光伏供电系统中蓄电池典型的放电率达100~200h。为此在设计时,我们要用到在蓄电池技术中常用的平均放电率的概念。光伏系统的平均放电率公式如下。离网逆变器都有过载能力,如一个3kW的离网逆变器,可以支持一台1kW的电动机启动,最大启动瞬时功率可以达到6kW,有人认为这个瞬时功率的能量要由逆变器外部提供,其实毫秒级的能量,无论光伏还时蓄电池都无法提供,但逆变器可以提供,逆变器内部有储能元件—电容和电感,都可以提供瞬时功率。

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       通过对光伏发电的特性分析可知,光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的,从电网安全、稳定、经济运行的角度分析,不加储能的光伏并网发电系统将对线路潮流、系统保护、电网经济运行、电能质量和运行调度等方面产生不利影响。保证系统稳定。光伏电站系统中,光伏输出功率曲线与负荷曲线存在较大差异,而且均有不可预料的波动特性,通过储能系统的能量存储和缓冲使得系统即使在负荷迅速波动的情况下仍然能够运行在一个稳定的输出水平。储能系统可以在光伏发电不能正常运行的情况下起备用和过渡作用,如在夜间或者阴雨天,电池方阵不能发电时,储能系统就起备用和过渡作用,其储能容量的多少取决于负荷的需求。光伏控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,提高电力品质和可靠性。储能系统还可防止负载上的电压尖峰、电压下跌和其他外界干扰所引起的电网波动对系统造成大的影响,采用足够多的储能系统可以保证电力输出的品质与可靠性。光伏发电时间和负载用电时间不一定同步,光伏离网系统,输入是组件,用于发电,输出接负载。光伏都是白天发电,有阳光才能发电,往往在中午发电功率最高,但是在中午,用电需求并不高,很多户用离网电站晚上才用电,那白天发出来的电怎么办,要先储能起来,这个储电设备就是储能磷酸铁锂电池。等用电高峰如晚上七八点钟,再将电量释放出来。离网系统成本高。离网系统由光伏方阵、太阳能控制器、逆变器、蓄电池组、负载等构成。同并网系统相比,多了蓄电池,占据了发电系统30-40%的成本,和组件几乎差不多。而且蓄电池的使用寿命都不长,铅酸蓄电池一般都在3-5年,锂电池一般都在8-10年,过后需更换。新型储能磷酸铁锂电池,作为光伏系统的储能装置,储能效率可提高至95%,可大幅度降低太阳能发电成本。锂电池有95%的能源效率,而目前常用的铅酸电池,只有80%左右。而锂电池的重量较轻。