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在进行光伏系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数据:光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温、低气温,长连续阴雨天数,大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。
至于采用何种切换装置,主要是根据对切换时间的要求而定。如果要求毫秒级的切换时间,则只能采用固态开关(晶闸管)切换,且逆变器要处于热备状态。与同容量的机械切换开关相比,固态开关(晶闸管)切换的造价要高得多,通态损耗也大得多。在对切换时间无苛刻要求的应用场合,一般采用机械切换开关进行切换,容量较小的EPS一般采用功率继电器,功率较大的EPS通常采用互锁的交流接触器或自动互投开关。与交流接触器相比,自动互投开关动作较慢,但由于互投开关具有机械自保持特性,对于不频繁的切换而言,在长期运行的可靠性方面更具优势。
用固态开关(晶闸管)实现市电与逆变器输出之间的快速切换技术已在UPS中应用多年,但也有所不同,UPS用功率继电器(或接触器)与固态开关(晶闸管)组合成一个旁路(BYPASS)切换装置的,固态开关(晶闸管)主要是做瞬间过载旁路(BYPASS)切换,靠它瞬间使逆变器与电网有个短暂的并联运行,从而获得瞬间无切换时间的供电(弥补了功率继电器或接触器的渡越时间)。关键是要实现逆变器的锁相运行和对市电即时电压的快速检测与跟踪。它并不是真真的断电切换,因这种方式均为“在线式”UPS所用,真真的断电切换工作时固态开关(晶闸管)是不参于工作的。当其用于EPS时才是固态开关(晶闸管)真真的参与断电切换,EPS均为后备式是不设旁路接触器的。就是处于在市电正常、逆变器也正常运转的情况下,即使是进行不间断的切换,在技术上也是可以做到的,但实际情况是,切换需要在市电突然发生中断或故障时进行,因市电中断或故障的发生时刻是随机的和非预知的,检测确认市电故障需要时间,此时的切换时间不可能小于检测、确认市电故障需要的时间。为防止各种电源*导致误动作,检测时间不能太短。实践证明,当检测时间小于2ms时,其检测可靠性会明显下降。因此小于2ms的切换时间是不可取的。
编号 | 型号 | 规格 | 外型尺寸(mm) | 重量(kg) |
1 | 6M1.3AC | 6V1.3Ah/20HR | 98*24*58 | 0.29 |
2 | 6M3.2AC | 6V3.2Ah/20HR | 124*33*67 | 0.62 |
3 | 6M4AC | 6V4Ah/20HR | 71*47*107 | 0.68 |
4 | 6M5AC | 6V5Ah/20HR | 169*34*75 | 0.98 |
5 | 6M10AC | 6V10Ah/20HR | 150*50*98 | 1.65 |
6 | 12M1.3AC | 12V1.3Ah/20HR | 97*44*59 | 0.55 |
7 | 12M2.2AC | 12V2.2Ah/20HR | 178*35*67 | 0.96 |
8 | 12M3.3AC | 12V3.3Ah/20HR | 134*67*66 | 1.32 |
9 | 12M4AC | 12V4Ah/20HR | 90*70*107 | 1.32 |
10 | 12M7AC | 12V7Ah/20HR | 151*66*102 | 2.16 |
11 | 12M10AC | 12V10Ah/20HR | 152*99*101 | 3.28 |
12 | 12M12AC | 12V12Ah/20HR | 152*99*101 | 3.68 |
13 | 12M15AC | 12V15Ah/20HR | 152*99*101 | 3.97 |
14 | 12M17AC | 12V17Ah/20HR | 180*77*167 | 5.27 |
15 | 12M24AT | 12V24Ah/20HR | 177*166*126 | 8.06 |
16 | 12M24AL | 12V24Ah/20HR | 165*125*175 | 8.06 |
17 | 12M31AL | 12V31Ah/20HR | 194*129*179 | 10.3 |
18 | HSE38-12 | 12V38Ah/10HR | 198*165*170 | 12.7 |
. 将每天负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的自给天数就可以得到初步的蓄电池容量。
II. 第二步,将得到的蓄电池容量除以蓄电池的允许大放电深度。因为不能让蓄电池在自给天数中*放电,所以需要除以大放电深度,得到所需要的蓄电池容量。大放电深度的选择需要参考光伏系统中选择使用的蓄电池的性能参数,可以从蓄电池供应商得到详细的有关该蓄电池大放电深度的资料。通常情况下,如果使用的是深循环型蓄电池,推荐使用80%放电深度(DOD);如果使用的是浅循环蓄电池,推荐选用使用50%DOD。
在EPS的各种负载中,对切换时间要求的应当是高压气体放电灯。尽管这种灯具不允许用于消防应急照明,但由于其高强度、高效率,在许多大型场馆中都有应用。由于此种灯具一旦熄辉,需要冷却后方能重新启动,为保证照明不发生中断,为其供电的EPS必须具备快速切换能力。根据对多种高压气体放电灯产品的测试,如果不采取适当的续流措施,5ms的电力中断即可能导致熄辉,个别产品甚至3ms电力中断就会熄辉。
而对于某些电梯类负载,毫秒级的切换显然不是必要的,但切换时的瞬间失电可能导致电梯控制系统进入保护状态。此种情况需要通过EPS控制系统的延时适当增加切换时间,方可保证电梯在应急供电后继续正常运行。
在有些应用场合,为了取得零切换,要求将EPS设计成在线运行方式,此时的EPS实际已变成了一台的UPS,逆变器是长带负荷工作的。
EPS的交流输入输部分一般不像UPS那样简单,而需要根据用户要求或设计图纸加装配电开关。例如市电输入端有时需要加装双路市电自动互投开关(ATS),市电直供回路有时需要加装独立的断路器,输出回路一般需要多支路输出,每个支路都要装有独立的断路器,有时还需要加装受消防联动信号控制的消防联动输出支路等等。用户为了安装使用方便,一般均要求把EPS系统的输入输出配电开关装置等全部装于EPS产品内部,因此EPS在产品结构上需要为输入输出配电开关留有充分的拓展空间,有时甚至需要专门按用户要求进行结构设计。