1、伊朗离网系统设计 一、 工程概述 1、工程名称 伊朗离网系统 2、地理位置 伊朗位于亚洲西南部，北邻亚美尼亚、阿塞拜疆、土库曼斯坦， 西与土耳其和伊拉克接壤，东面与巴基斯坦和阿富汗相连，南面濒 临海湾和阿曼湾。国土绝大部分在伊朗高原上，是高原国家，海拔 一般在 9001500 米之间。西南部为厄尔布尔士山与科彼特山，东 部为加恩-比尔兼德高地，北部有厄尔布兹山脉，德马万德峰海拔 5670 米，为伊朗最高峰。西部和西南部是宽阔的扎格罗斯山山系， 约占国土面积一半。中部为干燥的盆地，形成许多沙漠，有卡维尔 荒漠与卢特荒漠，平均海拔 1,000 余米。仅西南部波斯湾沿岸与北 部里海沿岸有小面积的冲击
2、平原。西南部扎格罗斯山麓至波斯湾头 的平原称胡齐斯坦。主要河流有卡流伦河与塞菲德。里海是世界最 大的咸水湖，南岸属伊朗。伊朗东部和内地属大陆性的亚热带草原 和沙漠气候，干燥少雨，寒暑变化大。西部山区多属地中海式气候。 年降水量除西北部山区与里海沿岸超过 1,000 毫米外，一般在 50- 500 毫米之间。中央高原年平均降水量在 100 毫米以下。 3、气象资料 气象资料以伊朗首都 NASA 数据库中德黑兰气象数据为参考， 德黑兰位于伊朗北部。 空气温度 相对湿度 每日太阳辐射 风速 地面温度项目 月份 % KWh/m2/Day m/s 一月 0.6 76.40% 2.73 3.8 1 二月
3、1.7 72.10% 3.62 4.2 2.5 三月 5.6 66.10% 4.5 4.7 7.3 四月 12.7 52.70% 5.51 4.7 15.7 五月 17.6 44.50% 6.39 4.8 21.9 六月 21.8 41.70% 7.35 5.3 26.9 七月 23.9 44.00% 7.04 5.8 29.1 八月 23.8 43.70% 6.56 5.6 28.1 九月 19.7 45.80% 5.64 4.6 23.1 十月 13.8 54.30% 4.05 4 16 十一月 7.8 64.40% 2.94 3.6 8.7 十二月 2.6 74.00% 2.38 3.7
4、 2.9 年平均 12.6 56.6% 4.89 4.6 15.3 二、方案设计 （一）用户负载信息 用电器 额定功率(W) 数量 用电时数(h) 用电量(KWh) Saving Lamp 20 3 6 0.36 Saving Lamp 20 4 3 0.24 Saving Lamp 11 1 1 0.011 TV 21” 65 1 4 0.26 Satellite 30 1 4 0.12 Refrigerator 120 1 1.5 Personal Computer 350 1 2 0.7 合计 3.191 冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关，目 前普通冰箱的日耗电大约 1
5、 度左右，这里选取耗电为 1.5 度。 （二）系统方案设计 根据用户要求，本方案为光伏离网系统 本系统是一个离网系统，其原理如下图所示： 1、蓄电池组的设计 在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下下面公 式计算： 其中：C：蓄电池容量kWh D：最长无日照间用电时h F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取 1.05） Po：平均负荷容量kW L：蓄电池的维修保养率（通常取 0.8) U：蓄电池的放电深度（通常取 0.5) Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取 0.7，如逆变器 效率高 可取 0.8） 所以此处的蓄电池的容量应该为： C=3.19131.05/（0.70.50.8）
6、=35.9KWh 由于系统设计的参考连续阴雨天数为 2 天，所以蓄电池放点深 度选择为 0.5。 根据伊朗的电力情况，户用电压为 220V，蓄电池电压选择为 24V，蓄电池组由 12V 的蓄电池串并而成，所以每串需要 2 块蓄电 池串起来达到 24V。选用 10 块单体为 12V150Ah 的蓄电池，总共 5 串进行并联，蓄电池总容量为 1500Ah，即 36KWh。电池型号选择 双登的 6-GFM-150。 2、太阳能电池板方阵的设计 2.1 电池板倾角的计算 为了保证系统有足够高的效率，电池板必须按一定的倾角安装。 因此有必要先计算不同倾角对效率的影响，这个影响可以用在太阳 能电池板面上的
7、日平均辐照强度来量化，辐照强度越大则电池板的 效率越高。下表是在不同倾角时斜面上的辐照强度的逐月变化对照 表： 逐月辐照强度随倾角变化规律 平均日辐照强度（KWh/m 2/Day）角度 月份 28 30 32 35 37 38 40 一月 3.51 3.56 3.61 3.68 3.72 3.74 3.78 二月 4.32 4.36 4.40 4.44 4.47 4.48 4.50 三月 4.64 4.65 4.66 4.66 4.65 4.65 4.64 四月 5.61 5.59 5.56 5.51 5.47 5.45 5.40 五月 6.15 6.09 6.03 5.93 5.85 5.8
8、1 5.73 六月 7.03 6.94 6.85 6.70 6.59 6.54 6.42 七月 7.02 6.94 6.86 6.72 6.62 6.57 6.46 八月 6.97 6.93 6.88 6.79 6.73 6.69 6.61 九月 6.46 6.47 6.47 6.46 6.44 6.43 6.41 十月 5.44 5.49 5.53 5.58 5.61 5.62 5.64 十一月 4.19 4.25 4.31 4.39 4.44 4.46 4.50 十二月 3.37 3.42 3.48 3.55 3.60 3.62 3.66 年平均 5.40 5.40 5.39 5.37 5
9、.35 5.34 5.32 本系统设计为离网系统，为了保证用户的用电，必须保证用户 的基本用电，特别是在 12 月份和 1 月份的时候，平均日辐照强度很 低，所以应特别注意保证在这两个月的发电量满足用户的用电需求。 通过上表比较，最终支架最佳倾角设计为 37。 2.2 电池板方阵容量的计算 总共需要的电池板方阵功率计算公式为： P=W1*F/(Tm*2*3*L*Ka) W1:负载的消耗功率 F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取 1.05） Tm：峰值日照时数，其值与辐照强度的值基本相同，这里取 3.6h 2：方阵表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数，通常可取 0.90.95 3：方阵组合损失和
10、对最大功率点偏离以及控制器效率的修正 系数，通常可取 0.90.95 Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取 0.7，如逆变器 效率高 可取 0.8） 所以电池板方阵功率为： P=3.1911.05/(3.60.950.950.80.8)=1.611KW 考虑连续阴雨天后系统能在较短时间内让蓄电池再次充满，可 以适当考虑放大方阵容量，但是在上面的计算中我们是以辐照最低 月为准，在其他月份的发电量都有很大余量，所以针对方阵容量进 行略微放大即可。 2.3 电池板的选型 本方案选用 230W 的单晶硅电池板，则总共需要 8 块，总功率 为 1.84KW。所选电池板的基本技术参数如下所示: 太阳
11、电池种类 单晶硅 太阳电池生产厂家 兆阳光伏 太阳电池组件生产厂家 兆阳光伏 太阳电池组件型号 SR-M660230 指标 单位 数 据 峰值功率 Wp 230 开路电压（Voc ） V 37.23 短路电流（Isc） A 8.18 工作电压（Vmppt） V 30.48 工作电流（Imppt） A 7.55 尺寸 mm 163099248 2.4 电池板阵列的布置 系统的额定电压为 24V，所以电池板阵列输出电压不能太大， 根据电压的限制，这里电池板直接并联接入控制器。 电池板采用支架结构是电池板成 37倾角，电池板采取竖立放 置，18 块电池板按两排进行布置。前后排之间间隔为 2.5m。
12、3 控制器的设计 控制器选择南京冠亚的 GS- 80PCD6-V，其主要参数如下： 型号 GS- 80PCD6-V 额定电压（VDC）(V) 24 负载最大电流（A） 80 充电最大电流（A） 80 充电路数 6 最大开路电压（VDC） 50 保护 28.8(可设定 )过充 （VDC） 恢复 26.4(可设定 ) 断开 21.6(可设定 )过放 （VDC） 恢复 26.4(可设定 ) 断开 35.0(可设定 ) 负载过压 恢复 33.0(可设定 ) 空载电流（mA） 300 显示方式 数码显示 太阳能电池与蓄电池之间( V ) 0.7 电压降落 蓄电池与负载之间( V ) 0.03 机械尺寸
13、深宽高( mm ) 380450650 使用环境() -20 +50 海拔高度 5500 控制器的输入只有 6 路，使用三通连接器使两块组件并联后接 入控制器。 5 逆变器的设计 由于伊朗当地的用电电压为 220V，所以选择输出电压为 220V 的离网逆变器，经过用户用电器统计可知，用户的最大功率约为 716W，考虑到用户负载中有感性负载，在启动过程时有较大的冲击 电流，同时考虑系统的临时增加负载的情况，所以逆变器功率应相 对选择较大的。选取 24V1.5KW 的逆变器， 逆变器选择南京冠亚的 GN-1.5KCSP-R，其具体技术参数见下 表： 型 号 GN-1.5KCSP-R 额定容量（KV
14、A） 1.5 直流输入 额定输入电压（VDC） 24V 欠压点(VDC） 21.6 欠压恢复点(VDC) 25.2 过压点（VDC） 35 市电输入 电压允许范围（VAC） 22015% 输入频率（Hz） 50 切换方式（可选项） 00、11、12、21 交流输出 额定电压（VAC） 220 额定频率（Hz） 50 输出波形 正弦波 过载能力 120% 1 分钟 电压稳定精度(AC) 2203% 频率稳定精度 500.04 波形失真率（THD） 3%（线性负载） 动态响应（0100%） 5% 功率因数（PF） 0.8 逆变效率 85% 峰值系数（CF） 3:01 环境 绝缘强度 1200VAC
15、 1 分钟 噪音（dB、1 米） 50dB 使用环境温度() -10+50 储存环境温度() -20+70 使用海拔（m） 5000 显示方式 表头或指示灯 连续运行时间 可连续运行 尺寸(深 X 宽 X 高) 500483267 设备清单一览表 名称 生产厂商 型号 单位 数量 单价 合价 系统设计 - 项 1 组件 230Wp 晶硅 块 8 光伏控制器 GS- 80PCD6-V 台 1 蓄电池 6-GFM-150 个 10 离网逆变器 GN-1.5KCSP-R 台 1 三通连接器 套 2 组件支架 - 套 1.84KWp 监控软件 - 套 1 环境监测仪 - 套 1 光伏电缆 - 米 若干 电缆桥架 - 米 若干 费用总计 售后服务 0 利润（设备总价的 18%，包括税收） 合计总价
