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离网光伏发电系统设计要点解析

离网光伏发电系统的优化设计就是要使光伏发电系统的配置能够恰到好处，做到既能保证光伏发电系统的长期可靠运行，充分满足负载的用电需求；同时又能使配备的光伏方阵和蓄电池的容量小，节省投资，具有较好的经济效益。

离网光伏发电系统优化设计总体要求

建设离网光伏发电系统非常重要的是容量设计，内容包括确定光伏方阵和蓄电池的容量，以及决定光伏方阵的倾角。在充分满足用户负载用电需要的前提下，尽量减小光伏方阵和蓄电池的容量，以达到可靠性和经济性的较好结合，避免盲目追求低成本或高可靠性的倾向。

技术条件

1.  负载性质

首先要确定是直流负载还是交流负载，是冲击性负载还是非冲击性负载，是重要性负载还是一般性负载。直流负载可由蓄电池直接供电，交流负载则必须配备逆变器。

2.  峰值日照时数

峰值日照时数是将当地的太阳辐照量，折算成标准测试条件STC（1000W/m2，25℃，AM1.5）下的小时数。太阳辐照度全天都在变化。由于太阳电池的输出功率是在标准测试条件下得到的，所以应将日照时数换算成峰值日照时数。

3.  温度影响

众所周知，在太阳电池温度升高时，其开路电压要下降，输出功率会减小。

4.  蓄电池维持天数

蓄电池维持的天数，一般是指在没有光伏方阵电力供应的情况下，完全由蓄电池储存的电能供给负载所能维持的天数。一般情况下，可以将光伏发电系统安装地点的历史连续阴雨天数，作为系统设计中使用的维持天数的参考，但还要综合考虑负载对电源的要求。

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太阳能光伏发电系统的错配效应

错配损耗是由互相连接的电池或组件，因为性能不相同或者工作条件不同造成的。在工作条件相同的情况下，错配损耗是由其性能不相同造成的，这是一个相当严重的问题，因为整个光伏模组的输出是取决于那个表现较差光伏电池的输出。例如，在一个模组中有一块电池片被阴影遮住，则其他工作正常的电池所产生的电能，大部分将被阴影遮挡的电池所抵消。反过来还可能会导致电能的严重损失，由此产生的局部加热也可能引起模组致命的损害。模组局部被阴影遮住是引起光伏组件错配的主要原因。

当模组中的一个光伏电池的参数与其他的明显不同时，错配现象就会发生。由错配造成的影响和电能损失大小取决于：

1.  光伏模组的工作地点；

2.  电路的结构布局；

3.  受影响电池的参数。

一个电池与其余电池在I-U曲线的上任何一处的差异都将引起错配损耗。尽管错配现象可能是由电池参数引起的，但是严重的错配通常都是由短路电流或开路电压的差异所造成的。错配影响力的大小还取决于电路的结构和错配的类型，严重的错配差异存在于电池处于反向偏压的时候。

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太阳能光伏发电系统蓄电池组线路的连接

1.  测量每个蓄电池的电压是否正常，在确认电解液体处于正常液面，蓄电池已经充满后，才能连接线路。

2.  按设计要求将蓄电池进行串、并联，注意正、负极不能接错。

3.  在蓄电池极柱连线时必须特别注意，防止短路。如有金属工具或物体掉落在蓄电池极柱之间，会形成放电，产生很大电流和火花，可能损坏设备或造成人身事故。

4.  如有多只蓄电池串联，为了避免误触电和意外短路，一般在串联回路中留出一只与控制器连接的接线头先不接，待全部连接完毕，测量电压正常后方可与控制器连接。

5.  蓄电池极柱与接线夹头之间必须紧密接触。否则由于接触不良会增加电阻，甚至造成断路，也可在各个连接点涂一薄层凡士林油膜，以防止锈蚀。