基于Pvsyst温州地面100KW并网光伏电站设计

《光伏电站仿真设计》课程报告项目名称：温州地面100KW并网光伏电站设计第1章项目任务概述1.1项目概述拟在温州某地面建设100KW并网光伏电站。建设总面积为1375m2。图1系统结构示意图温州地区气象资源年辐照度1200KWh，平均日峰值时数为3.5小时。月辐照度情况如表1所示。表1温州气象参数1.2项目特点1.2.1.项目设计特点（1）组件阵列安装方式：均采用最佳倾斜角设置。方案一倾斜角设置为25度，方案一倾斜角设置为28度，方案三倾斜角设置为23度，三个方案的组件阵列间距都为3米。（2）三个方案的组件均采用隆基隆基双面100W组件，组件阵列设计采用表2中阵列设计。（3）三个方案的逆变器结构均采用组串式多MPPT逆变器，不同倾斜角采用多组件阵列结构和多MPPT连接方式。1.2.2.参数分析与高级仿真（1）采用基本仿真分析，针对三个不同的倾斜角分析不同发电的情况：①方案一25°倾斜角，系统发电量共为135MWh/yr。②方案二28°倾斜角，系统发电量共为134MWh/yr。③方案三23°倾斜角，系统发电量共为136MWh/yr。（2）采用高级仿真分析，分析通过行间距、倾斜角、方位角等参数对发电量的影响。1.3光伏发电系统组成光伏电站在水平地面建设光伏电站，三种方案的光伏阵列配置如下表2所示。表2光伏阵列配置方案一方案二方案三阵列1阵列2阵列1阵列2阵列1阵列2组件型号LonGisolarLonGisolarLonGisolarLonGisolarLonGisolarLonGisolar功率300Wp300Wp300Wp300Wp300Wp300Wp安装方式最佳倾斜角25°最佳倾斜角25°最佳倾斜角28°最佳倾斜角28°最佳倾斜角23°最佳倾斜角23°组件方阵容量50KWp50KWp50KWp50KWp50KWp50KWp逆变器配置100KW100KW100KW100KW100KW100KW第2章仿真设计2.1仿真项目建立2.1.1方案一仿真项目建立方案一仿真项目建立如图2所示。图2方案一仿真项目建立2.1.2方案二仿真项目建立方案二仿真项目建立如图3所示。图3方案二仿真项目建立2.1.3方案三仿真项目建立方案三仿真项目建立如图4所示。图4方案三仿真项目建立2.2仿真系统设计2.2.1安装方式设置（orientqation设置）（1）方案一，采用“固定倾斜（Fixedtiltedplane）”设置，倾斜角设置为25°，如图5所示。图5固定倾斜角设置（2）方案二，采用“固定倾斜（Fixedtiltedplane）”设置，倾斜角设置为28°，如图6所示。图6最佳倾斜角设置（3）方案三，采用“固定倾斜（Fixedtiltedplane）”设置，倾斜角设置为23°，如图7所示。图7最佳倾斜角设置2.2.2系统配置设置三种方案系统设置都相同。设置两组光伏组件阵列，每组阵列的发电量为50KWp，两组光伏阵列设计容量总和为100KWp。选择组件：隆基（Longi）300W，选择逆变器：华为（Huawei）100KW一台，定义MPPT数量4，采用双面组件（Bifacialmodule），如图8所示。图8系统设置2.2.3近阴影损耗设置（1）方案一3D模型中组件阵列设置为25°倾斜角，共占地649m2，近阴影损耗设置如图9、图10、图11所示。图9方案一近阴影损耗图10方案一光束组件的阴影因子表图11方案一光束遮挡系数阴影曲线（2）方案二3D模型中组件阵列设置为28°倾斜角，共占地649m2，近阴影损耗设置如图12、图13、图14所示。图12方案二近阴影损耗图13方案二光束组件的阴影因子表图14方案二光束遮挡系数阴影曲线（2）方案三3D模型中组件阵列设置为23°倾斜角，共占地649m2，近阴影损耗设置如图15、图16、图17所示。图15方案三近阴影损耗图16方案三光束组件的阴影因子表图17方案三光束遮挡系数阴影曲线2.2.5其他设置（1）系统损耗设置（Detailedlosses）三种方案系统损耗设置都相同，如图18所示。图18系统损耗设置（2）能源管理设置（Energymanage）三种方案能源管理设置都相同，设置逆变温度为室外温度，如图19所示。图19设置逆变温度设置功率因数为电网注入用功率因数，如图20所示。图20设置功率因数设置电网功率限制为计算单独损失，如图21所示。图21设置电网功率限制能源管理设置仿真后的结果如图22所示。图22能源管理设置结果第三章参数分析与高级仿真设计3.1利用优化仿真工具进行优化设计（Optimizationtool）利用Optimizationtool工具设定：Tilt（倾斜角）：20度—30度，取10组；Azimuth（方位角）：-90度—90度，取4组；Pitch（间距）：5米—15米，取3组；结果如图23所示。图23优化设计第四章户用光伏电站最优案例分析报告4.1最优方案参数通过上述分析，采用各方案设置、基本仿真（Runsimulation）和优化工具（Optimizationtool）得到最优设置为方案三23°倾斜角设置。方案三23°倾斜角设置：设置两组光伏组件阵列，每组阵列的发电量为50KWp，两组光伏阵列设计容量总和为100KWp。，组件阵列间距为3米，选择组件为隆基（Longi）300W，选择逆变器为华为（Huawei）100KW一台，采用组串式多MPPT逆变器，定义MPPT数量为4，采用双面100W。4.2主要仿真结果主要进行仿真如图24所示。图24基本仿真Report报告内容如图25、图26、图27、图28、图29、图30所示。图25Report报告第一页图26Report报告第二页图27Report报告第三页图28Report报告第四页图29Report报告第五页图30Report报告第六页4.3分析年和日发电量数据4.3.1一年中每天辐照与发电量的分布情况（365个点）一年中每天辐照与发电量的分布情况（365个点），如图31所示。图31一年中每天辐照与发电量的分布情况（365个点）4.3.2光伏阵列输出能量分布情况（输出能量的天数情况）光伏阵列输出能量分布情况（输出能量的天数情况），可以看出最多天数输出大约87KW。如图32所示。图32光伏阵列输出能量分布情况（输出能量的天数情况）4.3.2年月表格分析结余和主要成果年月表格分析结余和主要成果如图33所示。图33年月表格分析结余和主要成果4.3.3分析年和日发电量数据方案三报告显示，一年的发电量为136.1MWh/year，具体生产（Specificprod）为1181kWh/kWp/year，性能比为85.64%，一天的发电量约为3.7KW，一小时的发电量约为155.4W。4.4安装方式（行间距、倾斜角、方位角、地点）与发电量数据分析行间距越大组件发电量先变大后不变；倾斜角按当地最佳倾斜角设计时发电量最大，最佳倾角近似于当地纬度角；方位角当组件朝一天之中阳光最充足的某度方位角发电时，发电量最大；地点尽量选择阴影少的地方建设，光照的时间越长，发电量也越多。