SGXNY02型5KW光伏储能发电教学系统.docx

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1、SGXNY-02型5KW光伏储能发电教学系统一、项目概况1.1 项目背景某地大学规划建设一套小型光伏储能发电教学系统，一方面可作为学生教学实践的平台，另一方面为校内实验室负荷进行供电，尽量减少对市电的依赖，实现节能减排的目的，同时在具有示范意义。该光伏储能发电系统利用校内的建筑屋顶建设光伏系统，为教学楼内的实验室负荷供电，白天负荷较小，晚上学生自习时负荷较大，总负载不超过5kW；当地日照资源丰富，日照峰值时间3.5-4h,晚间备电时间约2小时,考虑系统容量，光伏组件容量设计为：5kWp,储能系统容量为：1OkWh。1.2 项目意义建设光伏储能发电系统主要实现目的如下:为教学提供实践应用平台；为

2、学校实验室负载供电，节省电费支出；鼓励低碳技术的应用，节能减排，保护生态环境，在校内启到示范效应；二、光伏储能发电系统设计5KW光伏储能发电系统主要由光伏子单元、储能子单元、电网接入装置和能量管理系统四大部分构成，系统主要设备包括：(1)储能电池BMS系统(3)电池控制系统(4)储能逆变器(5)光伏组件(6)汇流箱(7)通讯装置(8)防雷及接地装置(9)设备之间的连接电缆(包括直流侧和交流侧)2.1 光储系统拓扑图图1:光伏储能系统拓扑图国家电网2.2 图2：光伏储能系统接线图2.3 系统运行原理控制原则如下：白天，光伏系统发电优先给实验室内负载供电，当光伏发电功率大于负荷功率时多余电能储存在

3、蓄电池中，当光伏发电功率小于负荷功率时，储能电池和光伏发电一起给负载供电；夜晚，光伏侧直流停机，由储能电池通过储能逆变器单独给负载供电，当电池剩余容量（Soe）放到设定值，系统自动切入电网，由电网给负载供电，根据需求，电网可以通过储能逆变器给电池充电，也可以不充电；当电网出现故障时，光储系统自动切换至离网运行模式，由光伏电池和储能电池同时向负载供电；电网可以向储能电池充电，充电功率及充电时间可调;三、主要设备配置表表1该系统配置按照夜晚2小时供电要求，备单元配置如下序号设备名称型号规格数量单位备注储能系统1储能逆变器SW5048D-ES1台单相交流输出，额定功率5kW2磷酸铁锂锂电池IOkWh

4、1套选用3.2VIOOAh电芯，16节进行串联，含BMS系统及电池模组光伏系统1265Wp多晶硅组件（60片）265Wp20块10串2并,共5.3kWp2光伏汇流箱PVS-4M1台4汇1汇流箱四、系统主要设备功能参数介绍4.1 储能逆变器功能介绍4.1.1 SG4850D-ES外观图4.1.2 产品主电路主电路框图产品主电路采用双向PWM逆变电路及相应的控制电路、保护和监控电路。直流侧由缓冲电阻、防反二极管和直流接触器组成了直流侧缓冲电路，当初始连接各种电池时对直流母线电容进行缓冲。主电路电源可有交直两用供电，以使系统在电池或电网有电时都可以工作。4.1.3 产品特点D技术领先，全面满足电网或

5、负荷的接入与控制要求具有并网充放电、独立逆变功能，适合各种应用场合具有并网和离网并联功能，良好的扩容性可与多种蓄电池接口，具有多种充放电工作模式可以实时接受系统调度指令和BMS指令，通讯方式有RS485、CAN、以太网无功功率可调，功率因数范围超前0.9至滞后0.9直流电压范围，支持低压48V蓄电池输入110%额定输出功率可实现长时间运行2）高效节能，更集成，更好的客户体验正面维护，可靠墙安装，安装维护更方便，降低维护成本防护等级为IP21,具有防滴水功能，具备防凝露功能高效PWM调制算法，降低开关损耗3）更多优点双电源冗余供电方案提升系统可靠性完善的保护及故障告警系统，更加安全可靠采用动态图

6、形液晶界面，提供友好的操作体验-25C+55C可连续满功率运行适应高海拔恶劣环境，可长期连续、可靠运行支持离网主动运行功能适合共直流母线系统和共交流母线系统4.1.3产品技术指标直流侧最大直流功率5KW最大直流电压580V工作电压范围125550V最低直流电压125V最大直流电流I1A交流侧额定功率5KW最大交流侧功率5.5kVA（长时间运行）最大交流电流20A最大总谐波失真0.99隔离变压器具备直流电流分量0.5%额定输出电流功率因数可调范围0.9（超前）-0.9（滞后）独立逆变电压范围230V独立逆变输出电压失真度IOO%）独立逆变峰值系数（CF）3:1效率最大效率97.6%保护直流侧断路

7、设备断路器直流过压保护具备极性反接保护具备绝缘阻抗侦测具备交流过压保护具备孤岛保护具备模块温度保护具备常规数据体积（宽/高/厚）516440184mm重量30kg运行温度范围-25+60C停机自耗电UN38.3、U11973、VDE、JET0令内置可靠的安全阀，当过充电或温度急剧上升时，伴随者副反应发生，单体内压增加到一定值，安全阀自动开启泄气，防止电池鼓胀或爆炸；隔膜采用耐高温陶瓷涂布技术，防止由枝晶或电池遭冲击时造成的内部短路，高温时切断锂离子传输通道。内置正极保险丝（即正极通过熔丝与外壳相连），当电池短路或过充电等意外时，内置正极保险丝熔断，起保护作用；负极具有过充电的保护装置OSD,过

8、充电等滥用情况下，单体内部气压上升，诱发OSD变形，充电电流迂回至壳体回路，促使正极保险丝熔断，切断充电回路；令正极性铝质方形外壳，具有良好的导热散热性能，又能阻止表面腐蚀，在长期使用时避免电解质的泄漏；令壳体内置放针刺保护层（NSD）,当外壳被尖锐硬物刺穿时，NSD层提前与壳体形成回路，降低电芯短路风险。令回路断路器可避免电池组因外部短路造成的损害。2 .优异的电化学性能循环寿命长、耐受性强，良好的高低温性能；3 令圆形电芯设计，极高的电解液量和电解液保持率（相比较软包电池），确保单体电芯在25下，0.5C1CD0D100%E0180%循环次数高于4000次，同款产品已大批量应用在电动车领域

9、，其性能也获得多家车企的验证，该产品储能领域应用，建议放电倍率在0.5C以下，预期其循环寿命远高于6000次。4 .剩余容量无瞬间跌落特性EO1低于50%,放电性能仍能预测；圆形电芯设计极高的电解液保持率，电池生命周期内不存在电解液的干涸（与软包电池相比），即使容量衰减到50%,剩余容量不会出现“瞬间跌落”现象。意味着更长的资产利用率和更高的投资回报率。5 Cyc1es6 .系统适用性强圆形铝壳电芯、标准化模组、通用型机架设计，便于规模化生产组装，灵活的系统组合，可满足各种定制化需要；宽广的系统电压范围，通过不同的串联组合可提供不同电压等级的电池系统。宽广的系统容量范围，通用型机架式并联组合可

10、提供容量多样式电池系统。可以有几十千瓦到几兆的范围供选择。5.系统易于安装、维护系统部件模块化设计，标准机架安装，全部接线端子前端设计，易于安装维护。磷酸铁锂电池系统参数序号项目参数及要求1电池信息电池规格型号50VIOOAh2标称容量IOOAh3电池模块标称电压50V4单体电池标称电压3.2V5电池模块的单体组合方式16串6电池模块重量(kg)657充电参数最大充电电流(A)50序号项目参数及要求8电池模块充电电压范围(V)4058.49电池模块充电截止电压58.4V10标准充电方法20A均充至58.4V-58.4V浮充11电池模块充电时间56h(20A)12放电参数最大放电电流(A)100

11、13电池模块放电电压范围(V)4058.414电池模块放电截止电压40V15单体电池放电截止电压2.5V16短路保护参数短路保护电流(A)250A17短路保护延迟时间(US)50018短路保护恢复方式连接充电器19自耗及休眠参数工作时电路内部消耗(mA)7020休眠时内部消耗(UA)200021外壳外壳材质镀锌钢板,表面喷塑22电池组外形尺寸高度(mm)17523宽度(mm)482(带挂耳总宽度)，440(箱体)24长度(mm)593(箱体深度)25机箱尺寸长*宽*高600*620*89OnInI26设备重量150KG(含电池)27数据测量精度电压(InV)528电流(mA)10029温度CC)130容量(mAh)10031工作及存贮工作温度充电：045；放电：-2060C32存贮温度-10-35oC33相对湿度5%85%34管理系统(BMS)管理系统功能单体电压管理、总电压管理、充放用温度管理、充放电流管理、