5KW光伏儲能發(fā)電教學系統(tǒng)
一、項目概況
1.1 項目背景
上海某大學規(guī)劃建設(shè)一套小型光伏儲能發(fā)電教學系統(tǒng)，一方面可作為學生教學實踐的平臺，另一方面為校內(nèi)實驗室負荷進行供電，盡量減少對市電的依賴，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，同時在具有示范意義。該光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)利用校內(nèi)的建筑屋頂建設(shè)光伏系統(tǒng)，為教學樓內(nèi)的實驗室負荷供電，白天負荷較小，晚上學生自習時負荷較大，總負載不超過5kW；上海當?shù)厝照召Y源豐富，日照峰值時間3.5-4h，晚間備電時間約2小時,考慮系統(tǒng)容量，光伏組件容量設(shè)計為：5kWp,儲能系統(tǒng)容量為：10kWh。
1.2 項目意義
建設(shè)光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)主要實現(xiàn)目的如下：
?為教學提供實踐應用平臺；
?為學校實驗室負載供電，節(jié)省電費支出；
?鼓勵低碳技術(shù)的應用，節(jié)能減排，保護生態(tài)環(huán)境，在校內(nèi)啟到示范效應；
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二、光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計
5KW光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏子單元、儲能子單元、電網(wǎng)接入裝置和能量管理系統(tǒng)四大部分構(gòu)成，系統(tǒng)主要設(shè)備包括：
(1) 儲能電池
(2) BMS系統(tǒng)
(3) 電池控制系統(tǒng)
(4) 儲能逆變器
(5) 光伏組件
(6) 匯流箱
(7) 通訊裝置
(8) 防雷及接地裝置
(9) 設(shè)備之間的連接電纜（包括直流側(cè)和交流側(cè)）
2.1 光儲系統(tǒng)拓撲圖
圖1 ：光伏儲能系統(tǒng)拓撲圖
圖2 ：光伏儲能系統(tǒng)接線圖
2.2 系統(tǒng)運行原理
控制原則如下：
?白天，光伏系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)先給實驗室內(nèi)負載供電，當光伏發(fā)電功率大于負荷功率時多余電能儲存在蓄電池中，當光伏發(fā)電功率小于負荷功率時，儲能電池和光伏發(fā)電一起給負載供電；
?夜晚，光伏側(cè)直流停機，由儲能電池通過儲能逆變器單獨給負載供電，當電池剩余容量（SOC）放到設(shè)定值，系統(tǒng)自動切入電網(wǎng)，由電網(wǎng)給負載供電，根據(jù)需求，電網(wǎng)可以通過儲能逆變器給電池充電，也可以不充電；
?當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，光儲系統(tǒng)自動切換至離網(wǎng)運行模式，由光伏電池和儲能電池同時向負載供電；
?電網(wǎng)可以向儲能電池充電，充電功率及充電時間可調(diào)；
