森林防火文档格式.docx
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额定工作电压
AC220V
平均工作功率
500W
每日工作时长
24H
连续阴雨天数
3天
三、系统总体设计
4、系统编制依据、设计原则
4
4.1编制依据
GB/T19068.2-2003《离网型风力发电机组第1部分：
技术条件》
GB/T19068.2-2003《离网型风力发电机组第2部分：
试验条件》
GB/T20321.1-2006《离网型风能、太阳能发电系统用逆变器》
GB/T22473-2008《储能用铅酸蓄电池》
GB/T19115.1-2003离网型户用风光互补发电系统第1部分技术条件
GB/T19115.2-2003离网型户用风光互补发电系统第2部分试验方法
JB/T6939.1-2004离网型风力发电机组用控制器第1部分技术条件
JB/T6939.2-2004离网型风力发电机组用控制器第2部分试验方法
GB50057-94建筑物防雷设计规范
GB／T2297太阳光伏能源系统术语
GB/T6495.1-10（IEC60904.1-10）光伏器件第1部分-第10部分
GB/T9535（IEC61215）地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型
GB/T11012太阳电池电性能测试设备检验方法
GB/T12632太阳电池总规范
GB/T18210（IEC61829）晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量
GB/T18479（IEC61277）地面用光伏（PV）发电系统概述和导则
SJ/T11127（IEC61173）光伏发电系统过电压保护导则
DL/T724-2000电力系统用直流电源装置运行与维护技术规程
DL/T637阀控式密封胶体蓄电池订货技术条件
YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄电池
IEC61194独立光伏系统特征参数
IEC61724光伏系统性能监测、测量、数据交换以及分析导则
IEC61204直流输出低压供电装置：
特性和安全要求
IEC40068-2基本环境试验第2部分：
试验
IEC61427太阳光伏系统用蓄电池和电池组
IEEE928地面光伏系统标准
IEEE937光伏系统胶体蓄电池的安装与维护
IEEE1374地面光伏发电系统安全导则
4.2设计原则
本设计严格遵循高速外场监控设备的整体建设目标，坚持以合理、实用、可行、可靠为原则，组网简单、扩容方便、标准开放、供电稳定，保证最大限度地发挥用户的资金效用；
采用当今先进、成熟的技术设备，力求软硬件系统具备最高的性能价格比；
具体概括为以下几个方面：
⏹安全可靠性：
为保障系统可靠运行，系统设有完整的在线检测系统；
系统采用了多项自我保护和负载保护的安全设施，选用性能优良、可靠性高的成熟技术产品，保证系统的安全可靠性；
⏹先进实用性：
选用的设备均为国内或国际上先进实用的技术和产品。
建成后的系统具有最为先进的蓄电池充放电管理技术，让系统的使用和维护变得更加简单；
⏹扩充性和灵活性：
系统的设计全部采用了模块化设计，系统的扩容变的简单而灵活。
增加数量的太阳能光伏电源轻松融入整个在线网络，不需对其他设备做任何改动，也不会影响其他设备的正常使用。
这也相对减少了扩容的资金投入；
⏹示范性：
从项目的设计、施工、培训和售后服务都要进行周密的计划，并规范化实施。
取得过程管理与实施结果的全面成功，为以后同类工程的实施其示范作用。
5、系统模式
本系统拟采用太阳能和风能互补的设计方式，最大限度提高供电系统的电力输出稳定性，确保外场用电负载工作可靠、运行稳定。
6、系统架构
参见系统拓扑图。
7、系统组成
本项目风光互补供电系统主要由光伏组件、风力发电机、风机控制器、太阳能控制器、储能电池等部件组成。
四、系统详细设计
5
5.1风力发电机设计与选型
当地年平均风速为10.0m/s，结合项目需求，拟选用24V/1000W的HY-1000水平轴风力发电机1台，则此风力发电机发电量计算如下：
Q风机日发电量=P风机额定功率×
（V年平均风速÷
V风力额定风速）3×
h风机日工作时长×
η风机充电效率
=1000W×
（10.0m/s÷
12.0m/s）3×
24h×
75%
=453Wh
光伏组件设计与选型
影响太阳能电池组件给蓄电池充电功率的因素主要有:
⏹蓄电池组充电效率Kc取0.98；
⏹光伏组件表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数Kx取0.90；
⏹光伏组件阵列组合损耗系数KZ取0.96；
⏹光伏控制器转换效率Kn取0.88。
则太阳能供电系统充电综合效率计算如下：
η系统综合效率=Kc×
Kx×
Kz×
Kn×
U系统电压÷
U光伏组件电压
=0.98×
0.90×
0.96×
0.88×
24V÷
37V
=0.48
当地月平均最低日照时数出现在十二月，在光伏组件正南向安装倾角为35°
的倾斜面上的月平均日照时数为4.57h，结合项目需求，所需光伏阵列功率计算如下：
P组件功率≥[（P负载平均工作功率×
h每日工作时长）-Q风机日发电量]÷
（hα=35°
，@二月×
η系统综合效率）
=[（500W×
24h）-453Wh]÷
（4.57h×
0.48）
=5263Wp
选取峰值功率为265Wp的HT-S265-24M型单晶硅光伏组件20片通过串并联组成5300Wp的光伏阵列，满足负载用电需求。
8、系统储能单元
系统储能单元设计与选型，即蓄电池的设计与选型。
根据负载需求，风光互补供电系统在蓄电池常温满电的前提下应能保证负载连续3个阴雨天正常工作，则需要的蓄电池最小容量计算如下：
Q蓄电池组容量≥（P负载平均工作功率×
h每日工作时长×
d连续阴雨天数）÷
（U系统电压×
τ放电深度）
=（500W×
3d）÷
（24V×
80%）
=1875Ah
选取单体12V/250Ah的6-CNJ-250型密封阀控式免维护胶体蓄电池16只串并联组成96V/500Ah蓄电池组，满足负载用电需求。
9、系统控制单元
6
7
7.1风机控制器设计与选型
根据风力发电机额定功率和系统工作电压，选用48V/1000W风机控制器1台，配套HY-1000水平轴风力发电机使用，满足系统使用需求。
7.2太阳能控制器设计与选型
所需太阳能控制器电流计算如下：
I控制器电流≥1.25×
265Wp×
20片÷
37V=179A
选取96V/100A的太阳能控制器1台，满足系统使用需求。
10、系统工作原理
风/光发电采取优先供给交流负荷用电的原则：
8
当风/光发电功率大于总负荷功率时，风/光发电供给所有负荷用电并将多余电能向蓄电池充电，直至充满为止；
当风/光发电功率小于总负荷功率时，风/光发电与蓄电池组同时向所有负荷供电；
当蓄电池电压低时，风/光发电装置切断所有负荷，直至蓄电池电压恢复。
11、系统防雷、接地设计
9
9.1接地
每套风光互补供电系统都配有接地扁钢，材料为Q235角钢，长度3m。
安装时，插入地面2.5m，且地基和塔杆连接。
如果安装地点已经建设有接地网，风光互补供电系统接地点通过扁钢直接与之连接。
风机叶片为一绝缘体。
风机机壳为金属材质，是良好的导电体，通过塔架与地网连接。
可以有效防止感应雷对风机的损害。
太阳能光伏组件安装位置在风光互补供电系统制高点（风力发电机）以下，无雷击风险。
9.2防雷
在风光互补供电系统输入端和输出端加装防雷模块防护感应雷对电气设备的影响，型号根据控制器最大空载电压选择。
12、防电磁干扰设计
采用源于欧洲的屏蔽布线技术，简单来说它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应来实现防止电磁干扰及电磁辐射，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡传输原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼（EMC）特性。
13、风力发电机
10
11
11.1概述
风力涡轮叶片：
由高强度的工程塑料精密注塑成型，风轮运转平稳而安静，震动小，噪音低。
该风轮的翼型经空气动力专家精心设计而成，具有很低的起动风速与切入风速以及低噪音，高风能利用效率，并能依靠叶片在高风速下的失速性能防止在大风情况下飞车。
发电机：
采用优质稀土永磁材料。
发电机体积小，重量轻而且发电效率高。
电机专家独特的电磁设计技术造就了该发电机具有优异的起动性能，有效保证了HY-1000在轻风起动，微风发电。
整机：
全部采用优质铝合金精密铸件与不锈钢配件组成，具有重量轻、高可靠性特点。
广泛适用于-40℃～60℃环境温度以及高湿、风沙及盐雾等多种环境。
HY-1000小型风力发电机造型优美，安装方便。
它使您在全天候享受清洁能源的同时，也给您带来一道美丽的风景线。
11.2特性与优势
⏹极低的启动风速：
采用微风起动设计,低风速系列风力发电机在微风环境下比同等风轮直径的风力发电机的全年有效发电量提高了60%以上。
⏹高效的发电机：
采用单项交流永磁同步风力发电机，效率超国标10%，起动阻力矩仅为国标限值1/3，电机绝缘等级采用H级绝缘。
⏹创新的降噪音技术：
在2.0m/s起动并能产生电能，在10m/s风速下运行，噪音只有60dB。
⏹完善的风轮系统：
风轮采用耐低温、抗老化高强度复合材料制成，可以应对各种复杂的风况，高效而持续地将风能转化为电能。
⏹独特的尾舵设计：
尾舵对风力及风向的改变能灵活回应，提升发电效率。
11.3技术参数（表1）
序号
参数名称
参数值
单位
1
型号规格
HY-1000
-
2
额定输出功率
1000
W
3
额定电压
96
V
4
启动风速
2.0
m/s
5
切入风速
2.5
6
额定风速
12
7
最大风抗
50
8
风轮直径
1.55
m
9
风机叶片数
片
10
运行温度范围
-40～+60
℃
11
风机连接类型
法兰连接
认证
ISO9001CEROHScETL
13
净重
18.0
kg
14
尺寸
φ1550（叶片转动直径）×
L1161（尾舵长度）
mm
功率曲线
14、光伏组件
12
12.1概述
光伏组件采用高效晶硅元，依据国际标准工艺封装，符合TUV、UL、CE等质量标准，根据相关国家标准要求。
针对不同的外场设备能耗和工程地域的气候资源情况，采取因地制宜最优化设计策略，正确选配太阳能组件，保证在工程地域最小日照时间的月份也能使系统获得足够的太阳能能源。
12.2特性与优势
⏹采用单晶硅电池片制造；
⏹组件转化率≥18%；
⏹制造工艺成熟，不受材料限制；
⏹迎风压强＞2400Pa；
⏹绝缘强度DC3500V，1min；
⏹边框接地电阻＜1Ω；
⏹2年内衰减率小于3.2%，10年内是衰减率小于10%；
⏹受恶劣天气（风沙、雨雪）影响较小，具备弱光发电性能；
⏹组件寿命不少于25年；
⏹组件具备一定的扛雷、雨、风、冰雹、防火和抗震等抗击自然灾害的能力；
⏹电池板故障或寿命期后有更换条件并且不影响设备结构；
⏹电池板与线缆的连接采用接插件，连接牢固、可靠，并能防潮、防水和抗老化能力，接插件使用寿命与电池主体相同；
⏹组件、插接件替换方便。
12.3技术参数（表2）
在空气质量AM1.5，辐射1000W/m2，电池温度25℃的标准条件下测试。
HT-S265-24M
电池片类型
单晶硅
峰值功率（Pmax）
265
Wp
功率公差
-0～+5
工作电压（Vmp）
37.1
工作电流（Imp）
6.8
A
开路电压（Voc）
44.4
短路电流（Isc）
6.96
最大系统电压
开路电压温度系数
-0.33
%
短路电流温度系数
+0.06
电池片工作温温度
-50～+85
组件尺寸
1590×
992×
组件重量
15.0
15
边框材质
银色阳极氧化铝合金
16
组件正面材质
3.2mm低铁超白钢化玻璃
17
密封材料
EVA
18
背板材质
TPT
19
接线盒防护等级
IP65
15、蓄电池
13
13.1概述
蓄电池依国际标准及太阳能/风能发电的独有特性研发生产，为太阳能/风能储能专用蓄电池。
其使用寿命长，可循环次数多，使用温度宽泛，低温效率好，密闭率高，自放电小。
针对外场设备系统电源要求，工程地域气候条件及系统续航能力以最安全设计原则综合配比，在最长的持续阴雨天气的情况下也能保证重要负载的电量供应。
13.2特性与优势
⏹采用引线式结构，有效避免极柱腐蚀；
也可选择极柱形式；
⏹超宽使用温度范围（-30～+60℃）；
⏹采用胶体电解质，使用寿命长；
⏹电池不含镉物质，绿色环保；
⏹采用特殊专利合金和铅膏配方，深放电后有较强的容量恢复能力；
⏹采用低阻原料和先进的工艺设计，充电末期电流小，具有较强的充电接受能力；
⏹放电深度为80%时，循环使用次数不小于1200次（IEC60896-2，环境温度为20℃）；
⏹放电深度为10%时，循环使用次数不小于8000次（环境温度为20℃）。
13.3技术参数
技术参数（表3）
6-CNJ-250
电池类型
密封阀控式免维护胶体蓄电池
额定容量
200
Ah
外形尺寸
522×
240×
219
总高
244
重量
58.3
特性曲线
图8HT-6-CN-200蓄电池特性曲线
16、风机控制器
14
14.1特性与优势
⏹专利抗大风、无极卸载技术，保障风机安全稳定运行；
⏹背光液晶显示技术，可自由查看和设置各种运行参数；
⏹全铝壳设计，有效屏蔽信号干扰，散热性能优良；
⏹两路直流输出，光控、时控、常输出等多种输出方式可调。
14.2技术参数（表4）
蓄电池组额定电压
96Vdc
风机额定输入功率
1000W
风机最大输入功率
1200W
光伏额定输入功率
300Wp
静态电流
≤20mA
使用环境温度
-20℃～+55℃
使用环境湿度
0～93%，不结露
使用海拔
≤4000m
最大外形尺寸
208×
150×
84mm
17、太阳能控制器
15
15.1概述
HT-K20太阳能控制器，采用最先进的数控技术设计，液晶屏显示，全自动运行，适用于中小型离网光伏系统。
15.2特性与优势
⏹高速高性能的32位处理器内核；
⏹12位A/D高精度采样，保证采样的准确性；
⏹高效的串联式PWM充电方式；
⏹采用圆形点阵式液晶显示器及4按键人机界面，完成的菜单式显示及操作；
⏹完整的现场控制参数的设定及修改，以及内容丰富的负载控制方式；
⏹密封、胶体、开口式和用户自定义四种类型蓄电池充电程序可选；
⏹采用温度补偿，自动调整充放电参数，提高蓄电池使用寿命；
⏹具有当前功率计算及实时电量统计记录功能，方便用户查看设备每日、每月、每年及总计的充电电量与放电电量值；
⏹使用基于RS-485通讯总线的标准Modbus通讯协议，最大化地满足不同场合的通讯需求；
⏹支持PC机监控软件、外接显示单元MT50方便用户查看控制器实时数据，设置控制参数；
⏹支持软件升级功能。
15.3技术参数（表5）
HT-K20A
控制器类型
PWM
显示屏类型
LCD
通讯接口
RS485/RJ45
通讯协议
标准Modbus-RTU
蓄电池端子最大允许电压
Vdc
自损耗电流
≤8
mA
接地类型
负极接地
工作环境温度
-25～+55
1.2
205×
119×
67
五、工程量及报价表
参见工程量及报价表（附表1）
六、工程组织、售后服务
16
18、工程组织
16.1施工组织
开工前，协调项目部对相关技术方案、施工图纸（地基图纸参见附图2）进行交接。
对现场设备进行检验。
并协助项目部确定具体的施工计划、材料计划、施工工艺等。
16.2施工步骤
图11施工步骤
注：
每施工步骤完成后均要进行现场清理。
16.3配货检验及保管
现场支持对各项货物进行检验，包括：
对应货物的质量、规格、性能、数量和重量等进行详细全面的检验，并做好记录、存档，严把质量关，确保施工部件全部符合规定的质量要求。
将检验结果交于项目经理确认，方可发货至现场安装。
必要时邀请买方现场检验货物。
16.4系统安装
⏹根据货物清单，清点货物。
然后安装组长对人员、设备进行组织调配。
⏹根据系统的安装规范和技术要求进行组装。
⏹现场支持进行相关指导，确保安装合理。
⏹安装过程严格按照施工规范执行
⏹按照工期，按时完成
⏹施工监理进行过程检验和控制。
每完成一步均做好记录，并填写分项施工验收记录表单
16.5调试检验
调试支持在工程安装完毕后，3天内对系统的性能进行调试与检测。
保证系统正常运行。
此工作由调试检测人员负责，并把情况每天向现场监理汇报。
16.6工程验收
安装完毕，系统正常运行3天内，由项目部组织，各部门技术专家和乙方单位代表参加工程竣工验收。
依据竣工验收标准，验收完毕后填写验收报告并存档。
初步验收合格，进入2周以上的试运行期，期满后，协助项目提供交工验收申请报告和全套工程竣工资料，并按国家有关规定和程序准备交工验收，对工程做出质量评定。
19、售后服务
17
17.1服务流程
图12售后服务流程
17.2日常维护与保养计划
由于太阳能产品的特殊性，需要定期进行日常维护和保养，针对电池组件的特点，定期进行维护，维护内容主要是对电池组件的表面进行专用工具除尘、清洗，确保太阳电池组件能获得最大功率输出；
遇到风沙比较大的天气，及时进行维护。
17.3定期售后巡检
正常天气状况下，实行定期质量巡检，如遇恶劣天气，公司售后人员及时赶赴现场进行巡检，以确保系统正常使用。
17.4报修响应
报修响应时间为2小时，并在48小时内赶到维修现场，对于逆变器、控制器等易损件故障，尽快排除故障；
对于由于蓄电池、电池组件的故障，工作时间实行连续不间断工作直至排除故障。
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