一、背景情况与设计要求
对位于刚果金的办公用别墅提供一套供电系统设计方案,当地电力情况是,每周有3-4天每天停一次电,停电时长1-2小时不等。设计要求是:通过建立一套带储能功能的供电系统,以满足停电状态下办公、生活中重要负载的电力需求;保证在停电状态下提供基本的办公生活所需的电力保障。
二、项目概况
项目的主要内容包括电力调配逻辑和硬件配置,硬件配置主要包括铅酸电池储能系统、智能控制系统(含ATS输入输出自动投切及柴油发电机自动启停)、9KW逆变器等;其中为了尽可能地减少负载总功率,本项目采购2台太阳能热水器,安装在别墅房顶,这样既最大限度地降低了负载总功率,节约了能耗;同时,通过将光能直接转换为热能,较光能转换为电能后再转换为热能,有较高的太阳能利用效率。采用一套铅酸电池12V 200AH电池8个,4串2并,额定功率10KW ,储能19.2KWh,作为储能系统。
本方案采用的智能控制系统主要功能有:ATS双电源切换开关自动投切、UPS9KW逆变器输入输出自动投切及柴油发电机自动启停。当市电供电正常时,ATS双电源切换开关投在“市电供电”位置。市电经双向计量电能表、ATS双电源切换开关向交流母线供电,交流母线向别墅用电一般负载供电。当太阳能功率大于重要负载功率时通过UPS9KW自带MPPT模块向铅酸电池充电,同时逆变出交流电供重要负载供电;太阳能功率小于重要负载功率时太阳能和电池同时给负载供电。当市电停电时,短时停电由铅酸电池通过UPS9KW逆变器向重要负荷供电,一般负载此时不供电。当市电停电时间较长,铅酸电池放电到系统设置电压时,柴油发电机自动启动,进入柴油发电机供电模式。当市电恢复供电时,智能控制系统自动关闭柴油发电机、ATS双电源切换开关投回“市电供电”位置,恢复市电供电模式。
最后选用275Wp型号光伏板33块,共计9075W,每三块串联,共11组串,配备3台“4进1出”汇流箱,其中一台汇流箱有3组串光伏板接入,2台汇流箱各有4组串光伏板接入,三台汇流箱的输出分别接入9KW逆变器的3个输入端子。并别墅电路安装时,将普通负荷尽量均匀分布在三相电上,重要负荷分布在UPS9KW逆变器输出端,为了保证市电断电、且尚未达到柴油机启动的条件时,逆变器正常工作,需要将重要的生活和办公负载功率控制在逆变器功率9KW以内(三相每相3KW)
三、总结
本方案的中心思想是在解决短暂停电的情况下,实现电力供应,同时向刚果金业主提供硬件示范。上述费用仅为国内建造费用,不包含运输到海外及安装的费用。