3 選定蓄電池容量和蓄電池組安裝

　　3.1選定蓄電池容量

　　設(shè)計(jì)人員要評(píng)估系統(tǒng)負(fù)載對(duì)蓄電池容量的需求。確定蓄電池容量時(shí)，首先要測(cè)定接人系統(tǒng)的負(fù)載每天需要多少電量;其次根據(jù)氣候條件確定蓄電池需要存儲(chǔ)多少天的電量。測(cè)量時(shí)注意蓄電池容量會(huì)受到諸多囚素影響，如：放電率、放電深度、溫度、蓄電池老化和控制器效能等。當(dāng)然，所需要的蓄電池容量也受負(fù)載規(guī)模的影響，減少負(fù)載就會(huì)減少需要的蓄電池容量。同時(shí)在確定蓄電池容量時(shí)，并不是容量愈大愈好，過大的蓄電池容量規(guī)模也會(huì)產(chǎn)生問題。因此，恰當(dāng)合理地確定光伏系統(tǒng)蓄電池容量是一項(xiàng)重要而細(xì)致的工作，必須認(rèn)真對(duì)待。

　　3.2 安裝蓄電池的洼意事項(xiàng)

　　（l）加完電解液的蓄電池應(yīng)該將加液孔的蓋子擰緊，以防止雜質(zhì)掉進(jìn)蓄電池內(nèi)部。膠塞上的通氣孔必須保持暢通。

　　（2）各接線夾頭和蓄電池極柱必須保持緊密接觸。連接導(dǎo)線接好后，需在各連接點(diǎn)上抹上一層薄的凡士林油膜，以防連接點(diǎn)銹蝕。

　　（3）蓄電池應(yīng)放在室內(nèi)通風(fēng)良好、不受陽光直射的地方。距離熱源不應(yīng)少于2米，室內(nèi)溫度應(yīng)保持在10～25C之間。

　　（4）蓄電池與地面之間應(yīng)采取絕緣措施，例如，可以墊置木板或者其他絕緣物體，以免因?yàn)樾铍姵嘏c地面短路而放電。

　　（5）放置蓄電池的位置應(yīng)該選擇在離太陽能電池方陣較近的地方。連接導(dǎo)線應(yīng)該盡量縮短，選擇的導(dǎo)線直徑不可太細(xì)，以盡量減少不必要的線路損耗。

　　（6）不能將酸性蓄電池和堿性蓄電池同時(shí)安置在同一房間內(nèi)。

　　（7）對(duì)安置蓄電池較多的蓄電池室，冬天不允許采用明火取暖，而宜采用火墻、太陽能房等方式提高室內(nèi)溫度，并保持良好的通風(fēng)條件。

　　4 充電控制器性能和防止遭受雷擊的措施

　　4.1 充電控制器性能的好壞對(duì)系統(tǒng)有著很大影響

　　對(duì)光伏充電控制器性能的評(píng)價(jià)主要可以從可靠性、易維護(hù)性和充電效能三方面考慮。一個(gè)質(zhì)量?jī)?yōu)良、安全可靠、不易出故障的光伏充電控制器顯然是對(duì)光伏系統(tǒng)整體性能的有效保證，尤其是蓄電池充放電電壓控制‘點(diǎn)等關(guān)鍵設(shè)定的穩(wěn)定性直接關(guān)系著蓄電池的使用安全和壽命。一個(gè)構(gòu)造清晰，出故障后容易修理的易維護(hù)的光伏充電控制器也可以從另一個(gè)方面提高光伏系統(tǒng)的性能。而光伏充電控制器的自身能耗和充電控制策略的優(yōu)良，則直接影響到光伏系統(tǒng)本身可提供的電能的多少，低功耗高效率的光伏充電控制器可以提高光伏組件的利用率，進(jìn)而提高光伏系統(tǒng)的整體性能。

　　4.2 防止充電控制器遭受雷擊的措施

　　要防止雷擊首先要了解雷電人侵電力系統(tǒng)的途經(jīng)，雷電人侵一般有直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵人三種方式。

　　直擊雷是指直接落到太陽能電池方陣、低壓配電線路、電氣設(shè)各及其配線等處，以及在其近旁的雷擊。直擊雷的電流峰值在15～20kA以下的大約占5O%，也可觀測(cè)到200～30OkA范圍的雷擊。由于這樣雷擊的能量非常大，作為防直擊雷的措施有安裝避雷針等。

　　感應(yīng)雷分為由靜電感應(yīng)形成的雷和由電磁感應(yīng)形成的雷。由靜電感應(yīng)形成的雷是因雷云形成，例如電纜感應(yīng)產(chǎn)生的正電荷和雷擊產(chǎn)生的地表的電荷中和后剩下來形成雷電浪涌。由電磁感應(yīng)形成的雷，是由于落到電纜附近的雷擊產(chǎn)生的雷電電流使電纜感應(yīng)形成雷電浪涌。

　　光伏充電控制器一端連接蓄電池，一端連接太陽能電池方陣。蓄電池由于安裝在建筑物室內(nèi)，只要建筑物按建筑規(guī)范設(shè)置了建筑物防雷措施，蓄電池基本沒有遭受雷擊的可能，所以充電控制器連接蓄電池的一側(cè)不用特別的防雷措施。

　　而太陽能電池方陣安裝在室外露天，光伏組件邊框一般為鋁制，光伏安裝支架一般為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這就大大增加了遭受雷擊的可能性。為防止直擊雷擊中太陽能電池方陣，光伏安裝場(chǎng)地應(yīng)該設(shè)置避雷針，避雷針應(yīng)該可靠接地，使雷電電流可以安全快速地入地;為了保證電氣設(shè)各的安全，避雷針的接地應(yīng)該和電氣設(shè)各的保護(hù)地分開，并保持足夠的安全距離。為防止感應(yīng)雷造成的危害，光伏電纜應(yīng)該設(shè)置金屬橋架，并可靠接地;光伏場(chǎng)地控制器應(yīng)該具有封閉的金屬外殼，并可靠接地，同時(shí)保證接地點(diǎn)等電位連接。為防止雷電波侵人造成的危害，光伏控制器在光伏進(jìn)線的人口處應(yīng)該安裝防雷器件，如壓敏電阻或防雷模塊，并可靠接地。

　　5 逆變器疊加使用和控制逆變-體機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　5.1 逆變器疊加使用

　　在光伏電站中使用的逆變器也可以稱為獨(dú)立式逆變器，這種逆變器在輸出電能的同時(shí)自己建立一個(gè)220V/50Hz的電網(wǎng)。

　　一般情況下，這種逆變器不能直接將多臺(tái)逆變器的交流輸出并聯(lián)疊加使用。因?yàn)槊颗_(tái)逆變器都有自己獨(dú)立的電壓、頻率和相位特性，即便是同時(shí)開機(jī)投入工作，也無法保證各臺(tái)逆變器輸出的電壓、頻率和相位完全相同，導(dǎo)致電網(wǎng)波形失真，電壓電流漂移，會(huì)造成電網(wǎng)無法工作，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出電流反向而形起逆變器損毀。

　　如果確實(shí)有必要將多臺(tái)逆變器并聯(lián)使用，以擴(kuò)大逆變器輸出的容量，就必須選用可以并機(jī)工作的逆變器型號(hào)。在這種情況下，一臺(tái)逆變器稱為主機(jī)，其他逆變器稱為從機(jī)，由主機(jī)建立電網(wǎng)確定電網(wǎng)的電壓、頻率和相位等基本參數(shù)。同時(shí)向從機(jī)發(fā)出同頻同相指令，從機(jī)根據(jù)該指令向電網(wǎng)中輸人完全相同的交流電能，如果從機(jī)和主機(jī)的頻率相位產(chǎn)生偏差，從機(jī)就應(yīng)該隨時(shí)糾正該偏差，使其發(fā)出的電能參數(shù)保持與主機(jī)一致。主機(jī)在發(fā)出同頻同相指令的同時(shí)，還會(huì)向從機(jī)發(fā)出功率調(diào)節(jié)指令，保證輸出功率在各臺(tái)逆變器之間的平衡，防止個(gè)別主機(jī)負(fù)載過大，而另外一些主機(jī)負(fù)載過小的現(xiàn)象。

　　5.2 控制逆變一體機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　控制逆變一體機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有：光伏充電和逆變器組合在一起，體積小，接線少，使用簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、性價(jià)比高，整機(jī)效率高，特別適合戶用系統(tǒng)。控制逆變一體機(jī)內(nèi)部保護(hù)電路齊全，具有輸入過壓、輸入欠壓、輸出過載、輸出短路、輸人直流接反、過熱保護(hù)等保護(hù)措施，可以有效地保證使用過程中的使用安全。控制逆變一體機(jī)的缺點(diǎn)也同樣明顯，由于充電器容量和逆變器容量都固定，不能調(diào)整，所以不適合發(fā)電和用電負(fù)荷不匹配的系統(tǒng)。

　　6 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命

　　離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要設(shè)各壽命如下：蓄電池的使用壽命通常為5年左右，逆變器壽命為10年左右，光伏組件的壽命為20～25年，一般情況下認(rèn)為離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)壽命為20年，因此在壽命周期內(nèi)需要進(jìn)行蓄電池、控制器和逆變器的更換。

　　7 局部電網(wǎng)的設(shè)計(jì)

　　局部電網(wǎng)設(shè)計(jì)需要考慮電源點(diǎn)建設(shè)、電網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)成、負(fù)載的匹配和管理等內(nèi)容。規(guī)劃局部電網(wǎng)中的電源點(diǎn)應(yīng)該首先考慮建設(shè)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源情況，由于這類電網(wǎng)一般地處邊遠(yuǎn)地區(qū)，電站類型的選擇應(yīng)以水電、光電、風(fēng)電等可再生能源為主要考量。電站容量的選擇應(yīng)以當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為依據(jù)，做出合理的負(fù)荷預(yù)測(cè)，以滿足5～10年內(nèi)用電需求為準(zhǔn)。如有可能應(yīng)該盡量規(guī)劃多個(gè)不同種類電站聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的工作模式，達(dá)到充分利用各種自然資源，發(fā)揮資源互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)。

　　局部電網(wǎng)的架構(gòu)建設(shè)一般以220v/380Ⅴ的低壓配電系統(tǒng)為主，以便減少變電所帶來的電能損耗，如果出現(xiàn)電源點(diǎn)距離負(fù)荷中心過遠(yuǎn)等必須進(jìn)行輸變電的情況，按照距離的遠(yuǎn)近選擇合理的輸變電電壓等級(jí)。低壓電網(wǎng)的配電形式一般以樹狀結(jié)構(gòu)為主，便于電網(wǎng)的檢修和故障的排除。如果有兩個(gè)以上的電源點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線可以環(huán)網(wǎng)或者雙回等方式連接，以提高供電和輸配電的可靠性。局部電網(wǎng)中應(yīng)該分級(jí)設(shè)置繼電保護(hù)裝置，根據(jù)輸配電線路的電纜型號(hào)和長(zhǎng)度分級(jí)計(jì)算各保護(hù)點(diǎn)短路電流等參數(shù)，選用適合的繼電保護(hù)產(chǎn)品設(shè)置合理的保護(hù)參數(shù)，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

　　局部電網(wǎng)由于范圍小、能量來源有限、網(wǎng)絡(luò)脆弱，對(duì)于接人電網(wǎng)的負(fù)載必須嚴(yán)格管理，嚴(yán)禁私拉亂接等現(xiàn)象的發(fā)生，限制大功率負(fù)載（如電爐、電暖氣、中央空調(diào)等）和大沖擊負(fù)載（大容量電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等）的使用。對(duì)于電網(wǎng)負(fù)荷應(yīng)按用戶的不同分級(jí)管理，對(duì)于黨政機(jī)關(guān)、軍事單位、學(xué)校、銀行等關(guān)鍵部門應(yīng)列為隨時(shí)保障供電的一級(jí)負(fù)載范圍;對(duì)于居民、商店等列為非緊急情況下正常供電的二級(jí)負(fù)載;對(duì)于一般工廠、飯店、娛樂場(chǎng)所應(yīng)列為不保障持續(xù)供電的二級(jí)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)有限電力能源的合理有序分配。

　　8 光伏電站的跟蹤監(jiān)控和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)估

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)還屬于新生事物，還沒有達(dá)到推廣應(yīng)用的規(guī)模化。目前存在距離遙遠(yuǎn)、當(dāng)?shù)丶夹g(shù)水平低、獨(dú)立電網(wǎng)容量有限等不利條件，增加了管理好光伏電站的難度。因此，實(shí)施對(duì)電站的運(yùn)行監(jiān)控，通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，找出內(nèi)在規(guī)律，為系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)，為更大規(guī)模的推廣獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)作出貢獻(xiàn)。

　　8.1 電站監(jiān)控內(nèi)容

　　（1）當(dāng)?shù)氐墓庹蘸惋L(fēng)力資源：每天各時(shí)段陽光輻射強(qiáng)度和光照時(shí)間，每天各時(shí)段風(fēng)速和風(fēng)向。

　　（2）天氣情況（溫度、雷擊、沙塵、冰雹、雨雪、云霧等）。

　　（3）系統(tǒng)各發(fā)電子系統(tǒng)在各時(shí)段的發(fā)電功率和發(fā)電量。

　　（4）充電控制器在各時(shí)段的工作狀態(tài)。

　　（5）蓄電池組在各時(shí)段的工作狀態(tài)。

　　（6）系統(tǒng)負(fù)載在各時(shí)段的工作狀態(tài)。

　　（7）系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)。

　　8.2 監(jiān)控手段和方法

　　（1）對(duì)于沒有安裝自動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置的電站，采用人工讀數(shù)的方法記錄數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)（可靠、準(zhǔn)確，電站工作人員在參加培訓(xùn)時(shí)必須學(xué)會(huì)、濃懂如何正確讀表、測(cè)量和填寫工作日記的表格。業(yè)主公司的專業(yè)技術(shù)人員定期校對(duì)、核實(shí)各電站的工作日記。電站的工作日記必須存檔備案，不得遺失和損壞。人工記錄工作日記是自始至終每天必做的工作。

　　（2）對(duì)于安裝了自動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置的電站，由專業(yè)技術(shù)人員定期讀取記錄，或由當(dāng)她電站工作人員經(jīng)專門培訓(xùn)定期更換數(shù)據(jù)記錄磁盤，郵寄給專業(yè)數(shù)據(jù)收集人。

　　（3）在具各通信條件的電站，可以建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)程自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。

　　8.3 電站運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)

　　在獲取完整數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)分析并完成下述評(píng)估內(nèi)容。

　　（1）每月、每年光伏電站提供的電量。

　　（2）每月、每日全村的用電需求量和各負(fù)載的耗電量。

　　（3）每月24小時(shí)能量流圖。

　　（4）系統(tǒng)各主要設(shè)各的工作性能和潛力。

　　（5）供電余量分析。

　　（6）負(fù)載發(fā)展預(yù)測(cè)。

　　（7）故障分析及預(yù)防措施建議。做好光伏電站的跟蹤監(jiān)控和評(píng)估工作，有助于改進(jìn)管理制度，進(jìn)一步完善光伏電站，充分發(fā)揮系統(tǒng)的潛能，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。