太陽能與風能技術方案

1、監(jiān)控系統(tǒng)太陽能、風能互補供電系統(tǒng)技術方案一、系統(tǒng)概述1二、系統(tǒng)特點1三、系統(tǒng)組成23.1 節(jié)能及電源控制器23.2 太陽能電池組件33.3 蓄電池組件33.4 風力發(fā)電機組4四、遠程監(jiān)控軟件44.1 實時顯示44.2 查詢與統(tǒng)計44.3 異常報警54.4 遠程設置54.5 用戶管理功能5五、主要部件技術指標65.1 太陽能電池組件65.2 風力發(fā)電機組75.3 蓄電池85.4 蓄電池保溫箱95.5 節(jié)能及電源控制器95.6 蓄電池防護箱11六、設備安裝11一、系統(tǒng)概述目前遠程監(jiān)控及超長距離監(jiān)控面臨很多挑戰(zhàn)，用交流220V供電的話， 首先電纜線成本很高，同時距離不能 太遠（一般不超過 2kmj）

2、。其次是交流供電用的民用市電，經常不是很穩(wěn)定，容易出現(xiàn)斷電或者電壓異常等現(xiàn)象。而太陽能供電系統(tǒng)剛好彌補了這些問題，同時也是響應國家節(jié)能環(huán)保建設低碳經濟的號召。根據(jù)本項目的要求，使用 1套太陽能風能互補供電系統(tǒng)。太陽能供電選用浙江溫州亞奈科技有限公司生產的型號為429型太陽能供電產品，配置太陽能光伏板、800WM機，8節(jié)12V/100AH 蓄電池。二、系統(tǒng)特點太陽能風能互補系統(tǒng)除具有一般太陽能供電系統(tǒng)的長壽命、無人值守、不間斷供電、直流無干擾、低壓安全、安裝方便等優(yōu) 點外，還具備下述特點：1 .高效蓄能：采用最大功率點跟蹤（MPPT、智能充放電等技 術，從充分利用太陽能、風能和蓄電池電能兩方面提

3、高能 源利用效率。2 .智能電源管理：根據(jù)不同用電設備的特點和重要程度合理 分配電能，采用分步休眠等方式節(jié)省電能。3 .精確配置：根據(jù)設備功耗、用電特征、工程當?shù)靥柲芎惋L能資源情況，對太陽能電池、風力發(fā)電機和蓄電池進行 精確配置，確保以最低投資滿足客戶供電需求。4.5.高可用性：白天只需 3小時的標準光照時間即可實現(xiàn)長達 7天不間斷續(xù)航時間，弁可進行應急快速充電。寬工作環(huán)境：-4060度寬溫度帶工作，適應國內任何地區(qū)6.高可靠性：平均無故障時間超過 5萬小時。7.安裝靈活：控制器、蓄電池可外掛安裝或地埋安裝，簡單易維護。三、系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要由太陽能電池板、風力發(fā)電機組、蓄電池組件、節(jié)能及電源

4、控制器等設備和后臺軟件組成，如下圖所示太陽能風力發(fā)電機加步者電池黜圖例MPPT充電器宣流,丈港逆變器也源控制信號T鐘能充電特理用電系統(tǒng)部件智能楂制落智能放電管理供電系統(tǒng)部件的氣候條件。參數(shù)設置設備控制信號原有系婉 疣用軟件狀態(tài)監(jiān)差太陽悵風施互非供電 管理應用軟件3.1 節(jié)能及電源控制器本系統(tǒng)端機控制箱是安裝在外場監(jiān)控點上的一個控制設備, 它由充放電控制器、節(jié)能蓄能控制器、蓄能耗能檢測器及信號防 雷器等幾大部件組成。充放電控制器可以同時監(jiān)測太陽能電池組件和蓄電池的電 壓，同時它還采用了目前最先進的最大功率點跟蹤 (MPPT技術, 大幅度地提高了太陽能板的蓄能效率(提高約 2030%。具有浪 涌、

5、反接、短路、過載等各種保護功能。3.2 太陽能電池組件本系統(tǒng)太陽能組件采用晶硅晶圓，由專業(yè)工廠封裝，光電轉 換效率大于16%滿足交通部公路沿線設施太陽能供電系統(tǒng)通 用技術規(guī)范JT/T 594-2004 的及其他相關國家標準要求。針 對不同的外場監(jiān)控設備和工程地域的光資源情況，正確選配太陽能組件，保證在工程地域最小日照時間的月份也能使系統(tǒng)獲得足 夠的太陽能能源。3.3 蓄電池組件本系統(tǒng)蓄電池組件按系統(tǒng)設計要求正確選配，選配時供電制 式和電池容量要考慮以下幾個因素：1 .由于本次項目用電設備為 12VD5口 24VDCB電，因此供電 制式采用逆變系統(tǒng)，從而為設備提供專用電源。2 .電池容量不宜太大

6、或太小，太大雖然可以維持時間長但要 把電池充滿也會時間很長。太小不能滿足陰雨天持續(xù)時間 要求。正確的選擇應該是在滿足陰雨天持續(xù)時間的基礎上 盡可能地小。3 .蓄電池盡量采用低溫特性好的產品，電池箱可以保溫但不 要加溫。因為加溫所需要的能量遠比電池因加溫而增加的能量要大。3.4 風力發(fā)電機組采用水平軸全永磁懸浮風力發(fā)電機組具有風能利用率高，工 作風速區(qū)域寬的優(yōu)勢。經對轉子、定子永磁磁路優(yōu)化和電磁磁路 優(yōu)化，同時采取有效減少機械軸承靜壓力、動載荷措施，使起動 阻力矩大幅減少（普通型為國家標準的1/5 ,全永磁懸浮型為國家標準的1/10）,起動和切入風速同步大幅降低，有效實現(xiàn)了低 風速下提前起動，提

7、前切入到發(fā)電轉速和狀態(tài)的運行效果，與同類傳統(tǒng)產品相比，同風速下輸出電能多，功率大，發(fā)電效率高。四、遠程監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件符合國際工業(yè)監(jiān)控與開放式設計標準，支持國際通 用通訊協(xié)議（支持串口RS485）,此軟件應用現(xiàn)代測量技術與微處理器技術，實現(xiàn)信號測量和數(shù)據(jù)采集， 弁采用現(xiàn)代通信技術實 現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸，利用計算機軟件和數(shù)據(jù)庫技術，完成數(shù)據(jù)處理， 具有以下功能：4.1 實時顯示通過GIS地圖軟件，系統(tǒng)可實時顯示系統(tǒng)內所有設備站點的 組件電壓、組件電流、蓄電池電壓、蓄電池溫度、蓄電池剩余容 量、負載電流等參數(shù)，弁可以通過點擊設備號來查看每臺設備的 具的圖標顯示狀況，便于系統(tǒng)內的各站點的集中監(jiān)控與管理。

8、4.2 查詢與統(tǒng)計監(jiān)控中心定時采集各監(jiān)控點的工作參數(shù)，弁存儲于監(jiān)控計算機數(shù)據(jù)庫中，可隨時進行查詢與統(tǒng)計，查詢和統(tǒng)計條件可按日期、 時間、編號、等條件進行組合查詢，結果表現(xiàn)形式多樣，可列表、 直線圖紙、柱形圖、餅圖等。弁可按照查詢和統(tǒng)計結果進行智能 分析，給出文字性的設備描述、設備故障分析，以及該設備的未 來預測和維護保養(yǎng)建議。4.3 異常報警設備工作狀態(tài)異常時，在監(jiān)控中心可進行報警，報警類型可 分級，弁按照不同的報警類型和報警級別進行不同的報警表現(xiàn)， 報警后，自動和人工消警后，系統(tǒng)自動記錄進數(shù)據(jù)庫，報警發(fā)生 后，監(jiān)控中心可采取措施，關閉遠端系統(tǒng)，或降級運行。4.4 遠程設置可遠程查看和設置各個

9、站點的系統(tǒng)參數(shù)以及子系統(tǒng)參數(shù)（光 伏子系統(tǒng)、風力子系統(tǒng)），如每個站點的蓄電池容量、恢復提升 電壓、過放電壓、恢復過放電壓、浮充電壓、溫度補償系數(shù)、控 制器時鐘、監(jiān)控點ID等。還可對子系統(tǒng)的組成部分進行設置和監(jiān)視，如每一塊太陽能電池組件，以及風力發(fā)電機的工作參數(shù)，以及工作運行狀態(tài)參數(shù)。4.5 用戶管理功能監(jiān)控軟件系統(tǒng)的用戶管理功能支持管理人員和維護人員等多 級權限登錄，普通級別用戶登錄軟件系統(tǒng)后只能查看數(shù)據(jù)；高級別用戶登錄軟件系統(tǒng)后不僅可以查看數(shù)據(jù)，而且還可以遠程設置各個站點的參數(shù)，這樣有利于專業(yè)人員對電站的管理，避免非專業(yè)人員的誤操作。五、主要部件技術指標5.1 太陽能電池組件類型：單晶硅電池

10、太陽能板功率： 480Wp填充因子FF: 75% （測試條件 AM1.5,1kW扁最大功率電壓：33V最大功率電流：3.5A開路電壓：42V短路電流：3.5A轉換效率：）17%發(fā)電性能要求：受惡劣天氣（風沙、雨雪）的影響要小，具備弱光發(fā)電的性能。組件轉化率：不低于16%壽命：不少于25年。衰減率：一年內不大于 5%以后基本保持穩(wěn)定。機械性能：低鐵鋼化絨面玻璃，覆抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的優(yōu)質EVA更層鋁合金邊框，抗機械沖擊能力強生產標準：GB/T9535;測試標準：IEC61215;產品認證：太陽電池組件同時提供IEC、TUV UL、CE等相關認證。連接盒：采用滿足IEC標準的電氣連接，采用

11、工業(yè)防水耐 溫快速接插，防紫外線阻燃電纜。安裝角度：根據(jù)現(xiàn)場情況確定最佳安裝角度。其他：滿足交通部公路沿線設施太陽能供電系統(tǒng)通用技術規(guī)范，JT/T 594-2004 的技術要求。5.2 風力發(fā)電機組風機類型：水平軸風機與塔桿的連接方式：磁懸浮超速保護：機械/電磁制動，傳動方式：無齒輪箱直驅充電：恒壓均衡充電額定功率：400W額定電壓：DC24V風車直徑：1800mm葉片數(shù)（片）：3或4葉片長度：800mm葉片材質：高效能發(fā)泡樹脂+復合材料啟動風速：2.0 m/s切入風速：2.5 m/s額定風速：12m/s工作風速范圍：115m/s安全風速：50 m/s抗大風能力：60m/s轉速： 360額定輸

12、出電壓：24VAC保護方式（強風、臺風）：智慧型免剎車系統(tǒng)5.3蓄電池蓄電池類型：密封閥控式鉛酸免維護膠體蓄電池；蓄電池容量： 400AH額定電壓：24VDC充電溫度補償系數(shù)：±0.04mv/C；最低工作性能：-10 條件下蓄電池充放電效率不低于74%高溫工作性能：40 C條件下蓄電池充入電效率不低于 95%無游離電解液，側倒90度仍可使用；蓄電池采用強化涂膏式正極板設計，正極板厚度不低于4mm蓄電池采用膠體電池專用高分子微孔隔板；鉛純度 99%安全防爆；蓄電池采用低阻鑲嵌式內螺紋銅端子，確保無金屬鉛或鉛合金外露；蓄電池壽命要求：設計壽命不小于18年，在-10 C40c環(huán)境下免維護連

13、續(xù)工作3年后蓄電池容量衰減不超過 30%5.4 蓄電池保溫箱埋地安裝 采用優(yōu)質石棉夾層，夾層厚度 5cmi均勻布設于保溫箱的兩層鋼板之間，鋼板厚度 2mrm弁采用40>40mmm勺角鋼作為其骨架，保證蓄電池的冬季保溫要求無源、環(huán)境溫度-10 C40c條件下放置48小時箱內溫度保持在0c30C；壁厚：100mm可根據(jù)蓄電池尺寸及安裝要求調整箱內結 構和外形尺寸。防護等級：IP675.5 節(jié)能及電源控制器工作電壓：640V （寬電壓范圍,兼容12V和24V）充電電流：60A太陽能電池板類型：12V/24V;數(shù)據(jù)通訊接口: RS232通信速率：24009600 bps/s應急充電：蓄電池容量的

14、 30麻全快速充電電流；整體功耗：< 1.5W （不超過額定充電電流的 1% ;充滿斷開電壓值：27.828.0V;虧電斷開電壓值：21.521.7V;恢復連接電壓值：26.226.4V;溫度補償系數(shù)：-37mV/C ；太陽能電池充電電流電壓檢測：檢測精度w 5%蓄電池放電電壓檢測：檢測精度 < 5%蓄電池放電電流檢測：檢測精度 <5%控制損耗：不超過額定充電電流的1%充放電回路壓降：不超過系統(tǒng)額定電壓的5%;應急充電接口額定電流： > 100A;具有液晶顯示屏，可以顯示相關參數(shù)；可連接外部溫度傳感器；內置存儲器可記錄充放電數(shù)據(jù)；過放保護及恢復可編程；正、負極反接和短路

15、保護具有穩(wěn)壓功能，DV245%聯(lián)網(wǎng)功能：具有通信接口（ RS232,與監(jiān)控分中心的視頻控制平臺構成在線檢測網(wǎng)。太陽能狀態(tài)監(jiān)測軟件具有數(shù)據(jù)記錄、查詢、采集方式調整、編號查詢、聲光報警等功能， 可保存一個月的狀態(tài)數(shù)據(jù)。監(jiān)控軟件支持WINDOWSXP/2000/2003等操作系統(tǒng)。太陽能供電系統(tǒng)監(jiān)測軟件具 有與分中心監(jiān)控系統(tǒng)服務器校時功能。工作溫度：40 c+60 C工作濕度：30%95%防護性能：滿足IP655.6 蓄電池防護箱304不銹鋼制作，具有良好的防腐和完善的防海水功能， 弁保證能夠長期承受海水不變形。防護等級：IP65六、設備安裝太陽能板放置形式：根據(jù)現(xiàn)場情況調節(jié)到最佳角度；太陽能板安裝方式：太陽能板分 2層安裝，凈空5米以上支 架連接，連接牢固能夠抵抗 40m/s風速，弁保證無遮擋物，不得 侵占車道以上凈空；安裝支架與攝像機立柱的連接應牢固、美觀弁易于調整；爬梯安裝應注意協(xié)調、美觀，弁且與太陽能板不在 同一方向。蓄電池安裝方式：放置在不銹鋼防護箱內；充放電控制器安裝方式：安裝在攝像機立柱上的控制箱內；防護箱安裝方式：安裝于海上平臺安全位置，在不妨礙交通 的位置，不銹鋼膨脹螺栓固定，和監(jiān)控桿之間的連接也必