通信基站市电风光互补供电系统工程技术方案.docx
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通信基站市电风光互补供电系统工程技术方案
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中国电信泰安分公司小辛庄
通信基站市电一风光互补供电系统
工程技术方案
山东圣阳电源股份有限公司
2010年9月10日
目录：
一、通信基站新能源供电系统
1、新能源供电的必要性
2、新能源供电的技术可行性
二、系统设计
1、概述
2、站点信息
3、系统配置
4、设备选型
三、设备参数
1、光伏组件
2、风力发电机
3、控制器
四、设备安装后效果图
一、通信基站新能源供电系统
1、新能源供电的必要性：
我国是能源消耗大国，也是二氧化碳等温室气体的排放大国，大幅削减二氧化硫等污染物排放的压力也很大。
为满足经济持续高速增长、实现能源可持续发展、必须改善不合理的能源结构和实现能源结构多元化，解决好节能降耗问题和生态环境保护问题。
国家已经颁布《可再生能源法》等法律文件，“十一五”规划确立了节能减排工作的“硬指标”，单位国内生产总值能耗降低20％左右、主要污染物排放总量减少10％。
两个指标的背后，表明了我国政府重视资源节约和环境保护，改变经济粗放型增长方式，走新型工业化道路的决心。
2、新能源供电技术可行性：
太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。
我国属于太阳能资源丰富的国家之一，全国三分之二以上地区日照时数大于2000小时，具有利用
太阳能的良好条件。
光伏发电技术经过了几十年的发展，技术成熟，光伏组件的转换效率在逐步提高，目前，单晶硅组件商业化效率超过18%，多晶硅组件商业化效率超过16%。
光伏发电系统成本呈明显下降趋势。
风光发电技术经过几十年的发展，技术成熟。
我国通过“送电到乡”和“西部新能源行动”等工程，采用新能源供电方式，解决了一大批无电地区的用电问题。
很多通信基站的选址具有地势高、风力资源非常好的特点，因此风力发电机比较适合作为偏远地区、海岛、山区等的基站电源。
目前国内外通信基站普遍采用的有风光互补、风光市电互补、风光柴互补等供电方式。
大量成功运行案例表明，利用可再生能源用于基站电力供应是完全可行的。
二、系统设计
1、概述：
风光发电系统的发电量完全取决于安装地点的实际自然资源情况：
平均风速越高，风力发电机的发电量越多，需要的风力发电机台数越少；反之平均风速越低，风力发电机的发电量越少，则所需的风力发电机数量越多。
日有效光照时间越长，太阳能发电越多；反之有效光照时间越短，则太阳能发电越少。
2、站点信息：
（1）负载状况：
具有市电，通信负载-48v/60A，日运行时间：
24h。
（2）风光资源状况：
泰安市位于北纬36.3°，阳光充足，水平面平均峰值日照时数4.29h，山坡上太阳能光照要更好，适合太阳能发电；同时，山坡上风力资源丰富，泰山年平均风速6.8m/s，7月份风速最低月平均风速也达到5.1m/s。
（3）安装条件：
基站院落尺寸13000*13000（mr）周围没有树木遮挡；通信机房面积（长
*宽）：
5000mm*5000mml院落内机房的四周有4000mm*4000m的空地，。
有足够的空间安装太阳能电池板和风机。
3、系统配置：
3．1直流负载日用电量
全天工作每天耗电量约为：
3kW*24h=72kW，h即每天耗电量为72度。
3．2装机容量：
本站点风光和市电资源都较好，采用风力、光伏发电和市电互补对设备进行供电。
本方案拟采用2kWp太阳能光伏组件和2kW风力发电机，总计容量4kW寸通信系统供电。
3．3供电系统拓扑图：
市电/油机_开关电源通信设备
监控系统
基站市电和风力与太阳能发电互补供电拓扑图
4、设备选型
4.1光伏组件：
选用SST170-72M170Wp的晶体硅太阳能电池组件12块，总功率2.04kW。
按照日照时间：
4.29小时，系统效率75%来计算，日发电量为6.6kWh。
12块电池组件每6块电池板串联组成一串，总共两串分别接入2路出入1路输出的汇流盒。
太阳能电池方阵安装方式：
固定倾斜角安装，考虑到全年发电量最大，因此，安装倾斜角基本与纬度值一致，设计为37°。
附图：
4.2风力发电机
基站安装风力发电机总功率2kW采用2kW风力发电机1台，有效平均风速：
6.8m/s,每台风力发电机输出功率0.66kW,日发电量为12.8kWd
日发电量总计：
6.6+12.8=19.4kWh
4.3控制系统：
采用GKW48/100A风机控制电源1套，GKS48/100A光伏控制电源1套，1.2米控
制柜1套。
4.4远程监控系统
采用UGKG-48V远程监控系统一套，CDM卡，放在控制器内部。
三、设备参数
1、光伏组件：
1.1产品特点：
（1）采用高转换效率的电池片（加图片）、高透光率和高机械强度的钢化玻璃、抗老化的EVA耐候性优良的TPT封装而成。
（2）采用晶体硅太阳电池串联连接。
（3）电池组件安装了旁路二极管，避免了热斑效应对组件的损伤。
（4）使用耐候性、密封性、粘接性优良的硅橡胶进行边框装配。
（5）阳极氧化铝合金边框，抗机械强度高，能够抵御恶劣的自然条件。
（6）采用密封性能优异，抗湿、耐老化、耐高低温的接线盒（加图片），内部接线端子具有良好的电性能传输性。
（接线盒）
（7）输出电缆和连接器安全、可靠、便于安装，应用。
单晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池
太阳能电池接线盒
1.2SST17O-72M/SST17O-72P晶体硅太阳电池组件技术参数
SST17O-72M/SST17O-72P
峰瓦Wp（W）
180
175
170
165
160
155
开路电压Voc（V）
43.6
43.6
43.4
43.4
43.4
43
短路电流Isc（A）
5.50
5.46
5.34
5.20
5.13
5.02
最佳工作电压Vm（V）
35.2
35.2
35
34.9
34.9
34.6
最佳工作电流Im（A）
5.11
4.97
4.86
4.72
4.58
4.48
组件效率
14.11%
13.71%
13.32%
12.93%
12.54%
12.15%
产品型号
典型值
参数
最大系统电压（V）
1000（IEC）/715（TUV）/600（UL）
组件熔丝电流（A）
10
组件绝缘电阻（Q）
>100MQ
组件风压强度
120km/h
组件工作温度「C）
40-90
外形尺寸（mm*123）
1580X808X50（LXW电压温度系数：
-0.35%/K
电流温度系数：
0.06%/K
峰值功率温度系数：
-0.47%/K
6X12片125mrX125m（5'inch）晶体硅太阳电池串联连接
（3）多重保护：
加载调速：
先进的高频PWM制，有效地减小风机的振动，延长机组的使用寿命；自动侧偏：
采用风轮侧偏式调速，风速过大时风轮侧偏，以机械方式保护机组；风叶失速控制：
叶片中部翼型失速角度小，大风风轮提前进入失速状态。
2.2FD4-2/9型2kW风力发电机主要性能参数：
叶片材质
木芯环氧树脂玻璃纤维涂覆或玻璃钢
叶片数目
3
风轮直径
4米
调速
侧偏、电磁刹车
切入风速（m/s）
3
额定风速（m/s）
9
工作风速（m/s）
3〜25
最大设计风速（m/s）
50
额定电压（v）
DC230
电机类型
二相永磁交流发电机
塔架
8米斜拉杆塔架
控制机柜
1200mm*600mm*600mm
3、控制器:
3.1基站专用GK系列风机控制电源主要特点:
序号
功能
常规控制器
专用GK系列控制器
1
无交流设备时是否可替代交流开关电源
否
是
2
风机输出电压对畜电池充电的范围（AC160V风机）
>220VDC
才能充电
DC50V-300V
3
效率咼
通过变压
器输出48V
直接输出48V
4
保护
电阻加载
PWM波多级加载减轻风机振动
5
风机最佳功率跟踪
无
具备，提高效率10—30%
6
蓄电池
管理
温度补偿
无
具备
7
均充
无
具备
8
保护
部分
具备
9
显示/操作
无
液晶显示风机输入电压、风机输入电流、累计运行时间、风机状态、风能控制电源状态、整流模块开机状态、
故障状态；参数设定；保护
10
计量内容
无
日发电量、累计发电量
11
远程通讯
无
485/GSM/GPRS
12
结构形式
单一
模块化设计多种形式
3.2GK48控制器主要技术参数
输入
额定电压
DC220V
电压范围
DC5ADC400V
输出
额定电压
DC48V
电压范围
DC40-DC60V
额定电流
50A、100A、（可设定范围：
2A〜50A、2A〜100A）
蓄电池管
理
欠压保护
44V（可设定范围：
43.2V〜46.8V）
欠压恢复
52V（可设定范围：
46.8V〜52.8V）
过压保护
57V（可设定范围：
55.2V〜58V）
过压恢复
53V（可设定范围：
52.8V〜54V）
浮充保护
56V
浮充恢复
55.6V
均充保护
56.4V
均充恢复
55.2V
允许最大充电电流
24A、60A、120A240A360A
温度补偿
3.3mV/C（可设定范围：
2~5.5mv/C）
负载
切断电压
28.5V（可设定范围：
28.5〜30V）
过压保护
恢复电压
28V（可设定范围：
28〜29.5V）
四、设备安装后效果图
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.
Nurfurdenpers?
nlichenfurStudien,ForsczukommerziellenZweckenverwendetwerden.
Pourl'etudeetlarechercheuniquementadesfinspersonnelles;pasadesfinscommerciales.
to员bkog^A.nrogeHKOTOpMeno^b3ymoiflCH6yHeHuac^egoBuHHuefigo^^HM
ucno员B30BaTbCEbKOMMepqeckuxqe员ex.
以下无正文
2、风力发电机:
2.1FD5-2型风力发电机主要特点
（1）高效率：
同等风速下对比国外风机发电量高出30%^上，风机最重要的要看同等风速下的发电而不是额定功率。
使用专门开发的低风速风力发电机，2kW风机额定风速只有9米/秒。
风机具有极低的切入点，3米/秒风发电。
（2）高品质：
优质的材料：
主轴和尾削轴都采用不锈钢材料，防腐防锈性能好；
高性能翼型：
采用木芯外粘玻璃纤维，使之耐气候、寿命长、阻尼性能高、动态特性好；专业的设计：
采用GHBladed风机专业对系统进行计算和验证。
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