通信基站光伏供電設(shè)計(jì)

1、I通信基站光伏供電設(shè)計(jì)二o八年十月三十日18摘要本文介紹了通信基站光伏供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中包含了太陽能電源的配置、風(fēng)光互補(bǔ)的配置等，在工程設(shè)計(jì)中，可因地制宜，選擇適合當(dāng)?shù)卣局返慕尤敕绞?，降低工程造價(jià)，加快施工進(jìn)度。關(guān)鍵詞：太陽能；風(fēng)光互補(bǔ)；設(shè)計(jì)前序在通信工程建設(shè)中，通信基站的供電方式選擇，成為工程建設(shè)進(jìn)度及設(shè)備投運(yùn)后穩(wěn)定運(yùn)行的核心問題。通信電源建設(shè)方案的確定，取決于設(shè)備安裝地點(diǎn)的供電情況及設(shè)備的供電要求，因此要求電源查勘人員具備現(xiàn)場(chǎng)確定供電方案的能力。在通信工程中，電源設(shè)備需最先加電，因此，電源工程的設(shè)計(jì)、施工時(shí)間非常緊湊，成為整個(gè)通信工程進(jìn)度的關(guān)鍵因素。一、太陽能供電系統(tǒng)的配置原則（一）配置步

2、驟查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，確定每日有效日照時(shí)長(zhǎng)，確定系統(tǒng)最大持續(xù)供電時(shí)間和補(bǔ)充蓄電池的最大充電時(shí)間；按照太陽能供電計(jì)算公式，確定太陽能電池容量，選擇合適的太陽能設(shè)備，確定太陽能電池安裝模式。（二）有效日照時(shí)長(zhǎng)太陽能有效日照時(shí)長(zhǎng)：即太陽能組件在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的發(fā)電量峰瓦值，如果太陽有效日照時(shí)長(zhǎng)按每天4.5小時(shí)計(jì)算，相當(dāng)于每天10：3015：00為當(dāng)?shù)赜行照諘r(shí)間，則意味著太陽能組件每天能夠提供4.5小時(shí)峰瓦值的發(fā)電量。但氣象意義上的日照時(shí)長(zhǎng)并非太陽能供電設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的每平米的陽光能量，而是以陰影是否阻擋光線為衡量標(biāo)準(zhǔn)，因此，計(jì)算太陽能有效日照時(shí)長(zhǎng)應(yīng)以氣象日照時(shí)長(zhǎng)減去34小時(shí)為宜。三）太陽能電池功率計(jì)算

3、S=JU（IT+24NI）/NHp公式（6.1）式中：S太陽能電池功率；J氣候指數(shù)（根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚨ǎ话阍?1.45之間）；U系統(tǒng)輸出電壓；I負(fù)載電流；T蓄電池持續(xù)供電時(shí)間；N要求補(bǔ)足蓄電池極限能耗時(shí)間；H當(dāng)?shù)厝掌骄行照諘r(shí)間；p控制系統(tǒng)效率。例題2：基站配置為3個(gè)載扇，要求滿足3天配置。解：負(fù)載功率：3個(gè)載扇，每個(gè)載扇175W，合計(jì)525W；BBU設(shè)備為120W；傳輸為200-300W，本次計(jì)取250W；負(fù)載功率合計(jì)為：895W，負(fù)載電流約為18A。根據(jù)青海省實(shí)際情況，各參數(shù)取值如下：J=1，U=48V，I=18A（負(fù)載功率895W），T=72h，N=3天，H=5h，p=95%?？傻玫脚?/p>

4、置方案：S=JU（IT+24NI）/NHp=1X48X（18X72+24X3X18）/3X5X0.95=8730（Wp）（是負(fù)載功率的9.7倍）（四）快速匹配計(jì)算公式要求滿足3天配置，即蓄電池支撐3個(gè)連續(xù)連陰天，利用3個(gè)連續(xù)晴天充滿蓄電池虧欠電量。結(jié)合例題2，得到：S=1X48X（IX72+24X3XI）/3X4.5X0.95=538X1=538XP/50=10.76P由此得到經(jīng)驗(yàn)公式：太陽能組件容量=10X負(fù)載功率。青海有效日照時(shí)間豐富，因此倍率選擇9倍即可。利用快速經(jīng)驗(yàn)公式采用9倍的倍率來計(jì)算配置，太陽能電池的配置為：895WX9=8055（Wp）太陽能極板的數(shù)量計(jì)算采用180Wp規(guī)格的太

5、陽能組件：180Wp規(guī)格組件2塊組成一串，即極板數(shù)量必須為偶數(shù)，8055Wp/180Wp=44.75塊，實(shí)際配置為180WpX44塊=7920Wp。采用240Wp規(guī)格的太陽能組件：240Wp規(guī)格組件3塊組成一串，即極板數(shù)量必須為3的倍數(shù)，8055Wp/240Wp=33.56塊，實(shí)際配置為240WpX33塊=7920Wp。（五）太陽能控制柜配置1.城鎮(zhèn)宏基站對(duì)于8000WP10000WP的太陽能系統(tǒng)，配置1套350A開關(guān)電源（機(jī)架總?cè)萘?00A）、2組lOOOAh蓄電池組。山地、丘陵地帶微基站一般選用5000WP太陽能系統(tǒng)，并配置1套250A室外開關(guān)電源（機(jī)架總?cè)萘?00A）、2組500Ah蓄電

6、池組。二、太陽能光伏電池方陣選址（一）選址的一般原則和滿足條件太陽能電池依賴于日光照射而產(chǎn)生電能，當(dāng)投射到電池極板上的日光被遮擋時(shí)，方陣功率輸出特性將受到嚴(yán)重影響，在電池板上的一個(gè)小小陰影也能夠使其性能大大降低，因此，在光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝過程中仔細(xì)地確定陽光通路和避開陰影，對(duì)保證方陣的額定功率和降低光伏系統(tǒng)發(fā)電成本極為重要。場(chǎng)地出現(xiàn)的陰影經(jīng)常來自樹木、山嶺、建筑等。選址原則是：從上午9點(diǎn)下午3點(diǎn)沒有陰影為佳，特定地理?xiàng)l件下，時(shí)間區(qū)段可以前后偏移，例如時(shí)間區(qū)段為上午9：30下午3：30。我國(guó)位于北半球，對(duì)太陽能電池方陣最多的陰影出現(xiàn)在12月22日（即冬至）前后一段時(shí)間。（二）建設(shè)場(chǎng)地要求選擇建設(shè)

7、場(chǎng)地必須確認(rèn)以下條件是否滿足：一年中任何月份，投向太陽能電池方陣的陽光都不會(huì)被遮擋；每天上午9點(diǎn)下午3點(diǎn)太陽能電池板上無陰影；若有遮蔽，則需識(shí)別上午9點(diǎn)下午3點(diǎn)遮擋方陣的障礙物，消除陰影來源；如無法消除產(chǎn)生陰影的因素，也可考慮移動(dòng)太陽能電池方陣或增加容量，以彌補(bǔ)由于陰影造成的損失。（三）方位角選擇在北半球正南方向是太陽能電池方陣的最佳方位。如果確保方陣面向正南或0方位角，則每天的日照將是最好的。然而，應(yīng)全面考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞯挠绊懖⒆屑?xì)評(píng)價(jià)，例如：如果場(chǎng)地附近早晨有霧籠罩，或者場(chǎng)地東部有部分遮蔽等，則太陽能方陣需要調(diào)整朝向，可略微偏向西南，以獲取滯后一段時(shí)間的更為有效的太陽輻射。例如在部分地區(qū)，

8、由于某些方陣建立在山谷中，早晨升起的太陽被大山遮蔽，太陽能方陣存在遮蔽陰影，為了延長(zhǎng)光照時(shí)間，最大限度地發(fā)揮太陽能方陣效率，可將方陣偏向西南1015，延長(zhǎng)太陽能方陣受光時(shí)長(zhǎng)，獲取更多太陽輻射。（四）運(yùn)輸條件安裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)考慮交通和運(yùn)輸條件，附近應(yīng)有公路，便于光伏組件、控制柜、蓄電池等沒備的運(yùn)輸。三、風(fēng)光互補(bǔ)供電（）系統(tǒng)特點(diǎn)專門為通信基站開發(fā)的控制器，直接輸出直流24V/48V；適合于無市電或四類市電、高海拔、嚴(yán)寒、沙漠、海島等地區(qū);四類市電、風(fēng)、光、柴（汽）油發(fā)電機(jī)可無縫切換；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控；節(jié)省電源設(shè)備，降低設(shè)備能耗；降低建設(shè)和維護(hù)成本，降低各種隱性社會(huì)成本。（二）工作原理DG土市電C4

9、V?24Vk（三）配置原則例題：參考?xì)庀髷?shù)據(jù)，果洛州平均海拔約4000米，年平均風(fēng)速5.5m/s，年平均光照4.6h。每年12月份日光資源最少，該月平均風(fēng)速為6.2m/s，平均光照3.22h?；矩?fù)載為1.1KW，風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)配置為1臺(tái)5KW風(fēng)機(jī)和42片190Wp光伏組件，整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率為0.8。解：負(fù)載耗電量=1.1KW*24h=26.4KWh年平均發(fā)電量5KW風(fēng)機(jī)在風(fēng)速為5.5m/s時(shí)發(fā)電量為0.8KW/h。風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電量=(風(fēng)機(jī)發(fā)電量X24小時(shí)+光伏電池功率X數(shù)量X日照時(shí)長(zhǎng))X轉(zhuǎn)換效率=(0.8X24+0.19X42X4.6)X0.8=44.7KWh約為負(fù)載耗電量的1.7倍。12月發(fā)電量5KW風(fēng)機(jī)在風(fēng)速為5.5m/s時(shí)發(fā)電量為1.05KW/h。風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電量=(1.05X24+0.19