行業(yè)精品-光電建筑應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)資料_第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的...

SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH【行業(yè)精品資料】SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH光電建筑應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)1呂玉龍SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)目錄1建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理24、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算5、設(shè)備、部件配置和選型6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性的技術(shù)要點(diǎn)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH1、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3光伏系統(tǒng)按接入公共電網(wǎng)的方式可分為并網(wǎng)光伏系統(tǒng)和獨(dú)立光伏系統(tǒng)。11并網(wǎng)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是指將光伏陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅值、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接的系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可以分為集中式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)和分布式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。光伏陣列DCDCDCACACAC直流防雷配電柜逆變器交流防雷配電柜變壓器中壓或高壓電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH1、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成4并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH1、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成5根據(jù)發(fā)電量與用電量關(guān)系和當(dāng)?shù)仉娏?yīng)可靠性的特點(diǎn)，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可分為以下幾種形式發(fā)電量大于用電量，且當(dāng)?shù)仉娏?yīng)不可靠，則有逆流和儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)；發(fā)電量大于用電量，且當(dāng)?shù)仉娏?yīng)比較可靠，則有逆流無(wú)儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)；發(fā)電量小于用電量，且當(dāng)?shù)仉娏?yīng)不可靠，則無(wú)逆流有儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)；發(fā)電量小于用電量，且當(dāng)?shù)仉娏?yīng)比較可靠，則無(wú)逆流無(wú)儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。12獨(dú)立光伏系統(tǒng)獨(dú)立光伏系統(tǒng)即離網(wǎng)光伏系統(tǒng)指光伏發(fā)電系統(tǒng)不與電網(wǎng)連接，其輸出功率提供給本地直流負(fù)載或交流負(fù)載使用。廣泛應(yīng)用于環(huán)境惡劣的高原、海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)及野外作業(yè)等供電電源。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH1、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成6獨(dú)立光伏系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖光伏陣列蓄電池組逆變器交流負(fù)載直流負(fù)載直流配電箱柜控制器充電放電SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH1、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成7根據(jù)用電負(fù)載的特點(diǎn)，獨(dú)立光伏系統(tǒng)可分為以下幾種形式用電負(fù)載是直流負(fù)載，且供電無(wú)連續(xù)性要求，采用無(wú)蓄電池的直流光伏發(fā)電系統(tǒng)，典型應(yīng)用太陽(yáng)能光伏水泵；用電負(fù)載是直流負(fù)載，且供電連續(xù)性要求較高，采用有蓄電池的直流光伏發(fā)電系統(tǒng)，該應(yīng)用廣泛如路燈、通訊基站等；用電負(fù)載是交流負(fù)載，偏遠(yuǎn)無(wú)電網(wǎng)地區(qū)，根據(jù)供電連續(xù)性要求，較高還是無(wú)，決定是否配置蓄電池，采用無(wú)/有蓄電池的交流光伏發(fā)電系統(tǒng)，典型應(yīng)用戶用系統(tǒng)。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)目錄1建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理84、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算5、設(shè)備、部件配置和選型6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性的技術(shù)要點(diǎn)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算921光伏陣列設(shè)計(jì)211光伏陣列傾斜角和方位角設(shè)計(jì)確定光伏陣列傾斜角需要使方陣面上全年接收的太陽(yáng)輻照量最大，同時(shí)考慮光伏組件降雨自清潔和積雪自清除效果，以及與建筑結(jié)合情況。在與建筑良好結(jié)合和考慮組件自清潔情況下，光伏陣列傾斜角選擇時(shí)依據(jù)不同傾斜角下年總輻射量最大進(jìn)行。一般情況下，光伏陣列朝向正南即方位角為0時(shí)，太陽(yáng)能電池發(fā)電量最大，故確定光伏陣列的方位角為0度。安裝光伏系統(tǒng)的建筑，主要朝向宜為南向或接近南向。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算10不同朝向與發(fā)電量關(guān)系統(tǒng)如下圖，不同地點(diǎn)和不同氣候條件下，不同朝向發(fā)電量的比例是不一樣的。光伏陣列朝向與發(fā)電量關(guān)系圖注假定向南傾斜緯度角安裝的發(fā)電量為100SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算11212光伏陣列間距設(shè)計(jì)方陣間距計(jì)算示意圖光伏陣列的行間距離與日照和陰影有關(guān)，若光伏陣列附近有高的建筑物或樹(shù)木情況下，需要計(jì)算建筑物或樹(shù)木的陰影，以確定陣列與建筑物的距離。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算12一般確定原則保證冬至當(dāng)天上午900至下午300光伏方陣不應(yīng)被遮擋。其計(jì)算公式如下太陽(yáng)高度角的公式SINSINSINCOSCOSCOS太陽(yáng)方位角的公式SINCOSSIN/COS式中為當(dāng)?shù)鼐暥?；為太?yáng)赤緯，冬至日的太陽(yáng)赤緯為235度；為時(shí)角，上午900的時(shí)角為45度。DCOSL，LH/TAN，ARCSINSINSINCOSCOSCOSSAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算13213光伏陣列的串并聯(lián)設(shè)計(jì)根據(jù)并網(wǎng)逆變器的最大直流電壓、最大功率電壓跟蹤范圍，光伏組件的開(kāi)路電壓、額定電壓及其溫度系數(shù)，確定光伏組件的串聯(lián)數(shù)。在設(shè)計(jì)光伏陣列的串聯(lián)數(shù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1光伏組件的規(guī)格類型及安裝角度保持一致。2需考慮光伏組件的最佳工作電壓（VMP）和開(kāi)路電壓（VOC）的溫度系數(shù)，串聯(lián)后的光伏陣列的最佳工作電壓應(yīng)在逆變器MPPT范圍內(nèi)，開(kāi)路電壓不超過(guò)逆變器的最大允許電壓。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算143晶體硅和非晶硅組件電壓溫度系數(shù)參考值如下晶體硅組件工作電壓溫度系數(shù)045V/，晶體硅組件開(kāi)路電壓溫度系數(shù)034V/；非晶體硅組件工作電壓溫度系數(shù)028V/，晶體硅組件開(kāi)路電壓溫度系數(shù)028V/。4光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)滿足項(xiàng)目地最低和最高溫度，一般情況取1070。以下是針對(duì)目前常見(jiàn)的晶體硅和非晶硅光伏組件，結(jié)合合肥陽(yáng)光電源產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)，逆變器廠家提供各款型號(hào)逆變器的推薦VOC和VMP配置，用戶可以根據(jù)實(shí)際光伏組件的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化匹配。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算15表1晶體硅組件各款型號(hào)逆變器的推薦VOC和VMP配置SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算16表2非晶體硅薄膜組件各款型號(hào)逆變器的推薦VOC和VMP配置SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算17在設(shè)計(jì)光伏陣列的并聯(lián)數(shù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1光伏陣列組串的電氣特性一致即光伏組件的規(guī)格類型、串聯(lián)數(shù)量及安裝角度應(yīng)保持一致；2接至同一臺(tái)逆變器；3在光伏陣列設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮電氣布置，合理確定匯流箱、電纜溝和配電室位置，使線路最短。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算18214光伏陣列基本單元設(shè)計(jì)根據(jù)光伏組件串聯(lián)數(shù)和支架加工性設(shè)計(jì)光伏陣列基本單元，考慮電氣施工，基本單元組件數(shù)量是串聯(lián)數(shù)的整數(shù)倍。排列數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求一般是15塊。光伏基本單元排列數(shù)是2塊的示圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算1922光伏系統(tǒng)總體布置設(shè)計(jì)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)以合理性、實(shí)用性、高可靠性和高性價(jià)比為原則。在保證光伏系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，充分滿足負(fù)載用電需要的前提下，使系統(tǒng)的配置最合理、最經(jīng)濟(jì)。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)及其電力負(fù)荷確定光伏組件的類型、規(guī)格、數(shù)量、安裝位置、安裝方式和可安裝場(chǎng)地面積。根據(jù)光伏組件規(guī)格及安裝面積確定光伏系統(tǒng)最大裝機(jī)容量。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算20根據(jù)BIPV的形式，系統(tǒng)總體布置對(duì)于平屋面上，光伏組件安裝宜按最佳傾角進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)傾角小于10時(shí)，應(yīng)設(shè)置維修、人工清洗的設(shè)施與通道；不影響屋面排水以及不破壞已有防水和保溫。對(duì)于坡屋面上，宜按光伏組件全年獲得電能最多的傾角設(shè)計(jì)；光伏組件宜采用順坡鑲嵌或順坡架空安裝方式；建材型光伏構(gòu)件與周圍屋面材料連接部位應(yīng)做好建筑構(gòu)造處理，并應(yīng)滿足屋面整體的保溫、防水等功能要求；順坡支架安裝的光伏組件與屋面之間的垂直距離應(yīng)滿足安裝和通風(fēng)散熱間隙的要求。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算21對(duì)于在陽(yáng)臺(tái)或平臺(tái)上，構(gòu)成陽(yáng)臺(tái)或平臺(tái)欄板的光伏構(gòu)件，應(yīng)滿足剛度、強(qiáng)度、防護(hù)功能和電氣安全要求。對(duì)于在墻面上，光伏組件與墻面的連接不應(yīng)影響墻體的保溫構(gòu)造和節(jié)能效果；光伏組件鑲嵌在墻面時(shí)，宜與墻面裝飾材料、色彩、風(fēng)格等協(xié)調(diào)處理；對(duì)安裝在墻面上提供遮陽(yáng)功能的光伏構(gòu)件，應(yīng)滿足室內(nèi)采光和日照的要求；當(dāng)光伏組件安裝在窗面上時(shí)，應(yīng)滿足窗面采光、通風(fēng)等使用功能要求。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算22對(duì)于幕墻上，宜采用建材型光伏組件，其尺寸應(yīng)符合幕墻設(shè)計(jì)模數(shù)，表面顏色、質(zhì)感應(yīng)與幕墻協(xié)調(diào)統(tǒng)一；光伏幕墻的性能應(yīng)滿足所安裝幕墻整體物理性能以及建筑節(jié)能的要求；對(duì)有采光和安全雙重性能要求的部位，應(yīng)使用雙玻光伏幕墻，需滿足建筑室內(nèi)對(duì)視線和透光性能的要求；由玻璃光伏幕墻構(gòu)成的雨篷、檐口和采光頂，應(yīng)滿足建筑相應(yīng)部位的剛度、強(qiáng)度、排水功能及防止空中墜物的安全性能要求。旋轉(zhuǎn)光伏幕墻SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算23根據(jù)選用的匯流箱型號(hào)，在光伏陣列布置時(shí)，使匯流箱規(guī)則相對(duì)集中布置，便于就近設(shè)置電纜溝或橋架。在確定配電室位置時(shí)，依據(jù)匯流箱分布情況，利用路徑最優(yōu)化方法，同時(shí)兼顧考慮升壓站位置，確定配電室位置，使匯流箱至配電室線路最短，配電室至升壓站線路也短。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)目錄1建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理244、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算5、設(shè)備、部件配置和選型6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性的技術(shù)要點(diǎn)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理25并網(wǎng)光伏系統(tǒng)工作原理是光伏陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成直流電能，經(jīng)直流配電（箱）柜進(jìn)行直流匯流和逆變器的直流和交流逆變后，根據(jù)接入方案（低壓并網(wǎng)，還是中高壓并網(wǎng)），接入相應(yīng)電壓等級(jí)的電網(wǎng)。DCDCDCACACACLACRACCACVACLSRSVSIS1NIACIPVIPVPVDCPV并網(wǎng)光伏系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化電路SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)目錄1建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理264、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算5、設(shè)備、部件配置和選型6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性的技術(shù)要點(diǎn)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2741系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案光伏與建筑結(jié)合的幾種安裝方式有以下幾種安裝方式SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案28根據(jù)申報(bào)財(cái)政部光電建筑一體化項(xiàng)目，從項(xiàng)目類型上主要包括三類一是建材型，指將太陽(yáng)能電池與瓦、磚、卷材、玻璃等建筑材料復(fù)合在一起成為不可分割的建筑構(gòu)件或建筑材料，如光伏瓦、光伏磚、光伏屋面卷材、玻璃光伏幕墻、光伏采光頂?shù)?；二是?gòu)件型，指與建筑構(gòu)件組合在一起或獨(dú)立成為建筑構(gòu)件的光伏構(gòu)件，如以標(biāo)準(zhǔn)普通光伏組件或根據(jù)建筑要求定制的光伏組件構(gòu)成雨篷構(gòu)件、遮陽(yáng)構(gòu)件等；三是與屋頂、墻面結(jié)合安裝型，指在平屋頂上安裝、坡屋面上順坡架空安裝以及在墻面上與墻面平行安裝等形式。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案29根據(jù)光伏與建筑結(jié)合形式，以及光伏陣列安裝的實(shí)際情況（如組件類型、規(guī)格、安裝朝向等），建筑物集散性等，光伏并網(wǎng)發(fā)電方式大致可分為兩種（1）集中式并網(wǎng)發(fā)電適合于在建筑物上安裝朝向相同且規(guī)格相同的光伏陣列，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，采用單臺(tái)逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電方案實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。集中式并網(wǎng)發(fā)電原理框圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案30（2）分布式并網(wǎng)發(fā)電適合于在建筑物上安裝不同朝向或不同規(guī)格的光伏陣列，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，可將同一朝向且規(guī)格相同的光伏陣列通過(guò)單臺(tái)逆變器并網(wǎng)發(fā)電，多臺(tái)逆變器分布式并網(wǎng)發(fā)電方案實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。分布式并網(wǎng)發(fā)電原理框圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案31以1MW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)作典型案例，光伏設(shè)備主要使用S180C光伏組件，SG250K3并網(wǎng)逆變器，采用分布式并網(wǎng)，04KV升壓10KV后集中并網(wǎng)的方案，G250K3對(duì)應(yīng)于不同建筑物。1MW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)分布式并網(wǎng)典型案例SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案3242直流/交流系統(tǒng)設(shè)計(jì)421直流發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)直流發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要指逆變器直流側(cè)前的，包括光伏陣列、匯流箱和直流配電柜的設(shè)計(jì)以及直流電纜選型。直流線纜包括匯流箱直流防雷配電柜和直流防雷配電柜并網(wǎng)逆變器。直流電纜選擇時(shí)應(yīng)符合選擇合適的線徑，將線路損耗控制在2以內(nèi)；耐壓1KV，阻燃；額定載流量應(yīng)高于斷路器整定值（短路保護(hù)），其整定值應(yīng)高于光伏方陣的標(biāo)稱短路電流的125倍；根據(jù)是否直埋，決定選擇鎧裝或普通電纜。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案331MW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)直流發(fā)電系統(tǒng)典型案例光伏組件S280D多晶硅組件，并網(wǎng)逆變器SG500KTL，8路光伏防雷匯流箱，500KW直流配電柜。光伏陣列的串聯(lián)數(shù)是16，500KW光伏陣列配置了14個(gè)8路光伏防雷匯流箱。詳見(jiàn)下圖1MW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)直流發(fā)電系統(tǒng)典型案例SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案34422光伏防雷匯流箱設(shè)計(jì)按最大可輸入路數(shù)設(shè)計(jì)不同路數(shù)的光伏防雷匯流箱，常用的有6、8和16路。匯流箱防水、防塵、防銹、防曬、防腐蝕，滿足室外安裝使用要求；采用光伏專用直流防雷器，正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間都應(yīng)防雷；另外可以根據(jù)需要配置組串電流監(jiān)測(cè)功能。6進(jìn)1出普通匯流箱技術(shù)參數(shù)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案35光伏陣列防雷匯流箱電氣原理框圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案36423直流防雷配電柜設(shè)計(jì)直流配電柜設(shè)計(jì)需符合1符合低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)；2直流配電柜根據(jù)與之匹配的逆變器進(jìn)行設(shè)計(jì)；3直流輸入和輸出回路應(yīng)配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲?，直流輸入回路配置防反二極管，并且其斷路器選型與匯流箱容量匹配；4直流輸出回路配置光伏專用直流防雷器，正負(fù)極都具備防雷功能；5柜體高度和顏色與相鄰逆變器和交流配電柜相匹配；6輸入和輸出接線端子滿足匯流箱接入和逆變器接出的要求，并留用足夠備用端子，接線端子設(shè)計(jì)應(yīng)能保證電纜線可靠連接，應(yīng)有防松動(dòng)零件，對(duì)既導(dǎo)電又作緊固用的緊固件，應(yīng)采用銅質(zhì)零件。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案37300KW直流配電柜電氣原理圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案38424交流防雷配電柜設(shè)計(jì)交流配電柜設(shè)計(jì)需符合1符合低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)；2每個(gè)交流配電單元的輸入側(cè)（即每一路輸入）和輸出回路均應(yīng)配有可分?jǐn)嗟慕涣鲾嗦菲?，滿足系統(tǒng)額定電壓、額定電流、短路故障容量等要求；3配電柜根據(jù)需要配置電壓表、電流表及電能計(jì)量裝置等；4柜體高度和顏色與相鄰逆變器和直流配電柜相匹配；5輸入和輸出接線端子滿足逆變器和電網(wǎng)接入的要求，并留用足夠備用端子。6交流配電柜設(shè)置防雷器，作電涌保護(hù)。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案39交流配電柜電氣原理圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案4043光伏系統(tǒng)發(fā)電量的估算其中HA為平均年太陽(yáng)能輻射值；EG為多年平均年輻射總量MJ/M2；PAZ組件安裝容量，KWP；K綜合效率系數(shù)，影響因素包括光伏組件安裝傾角、方位角；光伏發(fā)電系統(tǒng)年利用率；光伏組件轉(zhuǎn)換效率；光照有效系數(shù)；逆變器平均效率；電纜線損、變壓器鐵損系數(shù)等。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案41綜合效率系數(shù)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案4244接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合考慮不同電壓等級(jí)電網(wǎng)的輸配電容量、電能質(zhì)量等技術(shù)要求，根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級(jí)，可分為小型、中型或大型光伏電站。小型光伏電站接入電壓等級(jí)為04KV低壓電網(wǎng)的光伏電站；中型光伏電站接入電壓等級(jí)為1035KV電網(wǎng)的光伏電站；大型光伏電站接入電壓等級(jí)為66KV及以上電網(wǎng)的光伏電站；小型光伏電站的裝機(jī)容量一般不超過(guò)去時(shí)200KW。根據(jù)是否允許通過(guò)公共連接點(diǎn)向公用電網(wǎng)送電，可分為可逆和不可逆的接入方式。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案43接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)條件是電能質(zhì)量、功率控制和電壓調(diào)節(jié)、電網(wǎng)異常時(shí)的響應(yīng)特性、安全與保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化及通信等。1電能質(zhì)量光伏電站向當(dāng)?shù)亟涣髫?fù)荷提供電能和向電網(wǎng)發(fā)送電能的質(zhì)量，在諧波、電壓偏差、電壓不平衡度、直流分量、電壓波動(dòng)和閃變等方面應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1諧波光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的諧波電壓和總諧波電流分量應(yīng)滿足GB/T145491993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波的規(guī)定。其中光伏電站向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此光伏電站容量與其公共連接點(diǎn)的供電設(shè)備容量之比進(jìn)行分配。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案44公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案452電壓偏差光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的電壓偏差應(yīng)滿足GB/T123252008電能質(zhì)量供電電壓偏差的規(guī)定。10KV及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的10；35KV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的的絕對(duì)值之和不超過(guò)標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的10；220V單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的7、10。3電壓波動(dòng)和閃變光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)處的電壓波動(dòng)和閃變應(yīng)滿足GB/T123262008電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變的規(guī)定。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案464電壓不平衡光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的三相電壓不平衡度應(yīng)不超過(guò)GB/T155432008電能質(zhì)量三相電壓不平衡規(guī)定的限值。公共連接點(diǎn)的負(fù)序電壓不衡度不超過(guò)2，短時(shí)不得超過(guò)4；其中由光伏電站引起的負(fù)序電壓不平衡度應(yīng)不超過(guò)13，短時(shí)不超過(guò)26。5直流分量光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，向電網(wǎng)饋送的直流電流分量不應(yīng)超過(guò)其交流額定值的05。2功率控制和電壓調(diào)節(jié)大型和中型光伏電站應(yīng)具有有功功率調(diào)節(jié)能力，并能根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制其有功功率輸出。應(yīng)具有限制輸出功率變化率的能力，但可以接受因太陽(yáng)光輻照度快速減少引起的光伏電站輸出功率下降速度超過(guò)最大變化率的情況。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案47對(duì)于小型光伏電站，當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)處電壓超出表中規(guī)定的電壓范圍時(shí)，應(yīng)停止向電網(wǎng)線路送電。適用于多相系統(tǒng)中的任何一相。表小型光伏電站在電網(wǎng)電壓異常時(shí)的響應(yīng)要求大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時(shí)脫離，引起電網(wǎng)電源的損失。當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內(nèi)時(shí)，光伏電站必須保證不間斷并網(wǎng)運(yùn)行；并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線以下時(shí)，允許光伏電站停止向電網(wǎng)線路送電。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案48大型和中型光伏電站的低電壓耐受能力要求2頻率異常時(shí)的響應(yīng)特性光伏電站并網(wǎng)時(shí)應(yīng)與電網(wǎng)同步運(yùn)行。對(duì)于小型光伏電站，當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)頻率超過(guò)495502HZ范圍時(shí)，應(yīng)在02S內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電。如果在指定的時(shí)間內(nèi)頻率恢復(fù)到正常的電網(wǎng)持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，則無(wú)需停止送電。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案49大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力，應(yīng)能夠在表所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。表大型和中型光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時(shí)的運(yùn)行時(shí)間要求SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案504安全與保護(hù)光伏電站或電網(wǎng)異常、故障時(shí)，為保證設(shè)備和人身安全，應(yīng)具有相應(yīng)繼電保護(hù)功能，保證電網(wǎng)和光伏設(shè)備的安全運(yùn)行，以及人身安全。光伏電站的保護(hù)應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。1過(guò)流與短路保護(hù)光伏電站具備一定的過(guò)流能力，在120倍額定電流以下，光伏電站連續(xù)可靠工作時(shí)間不應(yīng)小于1分鐘；在120150額定電流內(nèi)，光伏電站連續(xù)可靠工作時(shí)間不小于10秒。當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路時(shí)，光伏電站向電網(wǎng)輸出的短路電流應(yīng)不大于額定電流的150。2防孤島光伏電站必須具備快速檢測(cè)孤島且立即斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的能力，其防孤島保護(hù)應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)保護(hù)相配合。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案51光伏電站的防孤島保護(hù)必須同時(shí)具備主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種，應(yīng)設(shè)置至少各一種主動(dòng)和被動(dòng)防孤島保護(hù)。主動(dòng)防孤島保護(hù)方式主要有頻率偏離、有功功率變動(dòng)、無(wú)功功率變動(dòng)、電流脈沖注入引起阻抗變動(dòng)等；被動(dòng)防孤島保護(hù)方式主要有電壓相位跳動(dòng)、3次電壓諧波變動(dòng)、頻率變化率等。3逆功率保護(hù)當(dāng)光伏電站設(shè)計(jì)為不可逆并網(wǎng)方式時(shí)，應(yīng)配置逆向功率保護(hù)設(shè)備。當(dāng)檢測(cè)到逆向電流超過(guò)額定輸出的5時(shí)，光伏電站應(yīng)在052秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案524恢復(fù)并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前光伏電站不允許并網(wǎng)，且在系統(tǒng)電壓頻率恢復(fù)正常后，光伏電站需要經(jīng)過(guò)一個(gè)可調(diào)的延時(shí)時(shí)間后才能重新并網(wǎng)，延時(shí)取決于當(dāng)?shù)貤l件。5故障信息在大中型光伏電站中應(yīng)專設(shè)大型故障錄波裝置。5調(diào)度自動(dòng)化與通信大中型光伏電站應(yīng)具有有功功率調(diào)節(jié)能力，并能根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制其有功功率輸出。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH4、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案53大型和中型光伏電站必須具備與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的能力。通信系統(tǒng)滿足繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化及調(diào)度電話等業(yè)務(wù)對(duì)電力通信的要求。光伏發(fā)電系統(tǒng)的繼電保護(hù)、自動(dòng)化、通信和電能計(jì)量裝置的配置和整定，應(yīng)在項(xiàng)目可行性研究階段列入電網(wǎng)接入系統(tǒng)的論證報(bào)告，經(jīng)校驗(yàn)合格后方能投入使用，并應(yīng)與光伏發(fā)電工程項(xiàng)目同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)、同步驗(yàn)收、同步投入使用。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)目錄1建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理544、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算5、設(shè)備、部件配置和選型6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性的技術(shù)要點(diǎn)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型5551光伏組件選型光伏組件通常分為晶體硅組件和薄膜組件。晶體硅組件又可以分為單晶硅組件和多晶硅組件。光伏組件的技術(shù)性能相比，晶體硅光伏組件技術(shù)成熟，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，故障率極低，運(yùn)行維護(hù)最為簡(jiǎn)單；商業(yè)用化使用的光伏組件中，單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高，多晶硅其次，但兩者相差不大，最后是薄膜組件；薄膜組件具有與建筑結(jié)合良好的適應(yīng)性、對(duì)弱光響應(yīng)好的特性，以及較之單晶硅和多晶硅組件具有不易受溫度影響的特性，價(jià)格相對(duì)低。單晶硅組件多晶硅組件薄膜組件SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型56與建筑相合的BIPV組件，主要有以下幾類型1雙玻璃光伏組件由兩片玻璃，中間復(fù)合太陽(yáng)能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集引線的整體構(gòu)件，具有良好的透光特性，能滿足建筑對(duì)采光的要求；2瓦形太陽(yáng)電池組件可以代替屋頂上的瓦的太陽(yáng)電池組件，直接在未鋪設(shè)瓦的屋頂上；3PVLED一體化組件采用雙層玻璃，一面為太陽(yáng)照射面，另一面為發(fā)光二極管發(fā)光面。白天電池把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來(lái)，夜晚儲(chǔ)存的電能給LED照明提供能量；4光伏遮陽(yáng)組件是將太陽(yáng)能光伏技術(shù)與傳統(tǒng)的遮陽(yáng)裝置結(jié)合在一起的新型光伏建筑構(gòu)件。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型57在光電建筑一體化應(yīng)用形式主要有八種光電采光頂、光電屋頂、透明光電幕墻、非透明光電幕墻、光電遮陽(yáng)板（有采光要求）、光電遮陽(yáng)板（無(wú)采光要求）、屋頂光伏方陣、墻面光伏方陣。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型58光伏組件選型應(yīng)考慮以下幾方面1光伏組件選型應(yīng)滿足使用場(chǎng)合的要求（如建筑物的類型和使用要求），選用大功率、高效率的晶體硅組件，從性價(jià)比考慮，宜優(yōu)先單晶硅，并且單晶硅組件效率不低于15，多晶硅組件效率不低于14。2光伏建筑一體化組件選型時(shí)需滿足以下要求美觀性主要是光學(xué)要求、顏色、形狀質(zhì)感和透光率；結(jié)構(gòu)性主要是承壓、防雨、隔音、隔熱等；安全性主要是電性能安全、結(jié)構(gòu)可靠；功能性主要是溫度通風(fēng)要求、防熱斑、方便安裝等。3光伏組件的電性能與逆變?cè)O(shè)備的匹配光伏組件性能參數(shù)具有離散的特性，主要表現(xiàn)在A光伏組件自身電性能參數(shù)的差異。即使同一公司不同標(biāo)稱功率的組件都會(huì)具有不同的衰減率。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型59另外，在25年的使用壽命內(nèi)光伏組件會(huì)有不超過(guò)20的衰減，由于組件衰減不可能同步，組件的最大輸出功率差異也比較大；B光伏組件實(shí)際接受到的太陽(yáng)輻射量差異。在相同環(huán)境里，由于障礙物造成的陰影、灰塵分布的不均勻等，使光伏組件實(shí)際發(fā)電量有差異。光伏組件性能參數(shù)的離散性或者輻照強(qiáng)度條件的差異均會(huì)造成光伏組串在并聯(lián)情況下的能量損失，并且差異會(huì)隨著工作時(shí)間加長(zhǎng)而越來(lái)越大。常見(jiàn)多晶硅組件S280D在不同輻照度條件下和不同溫度條件下IV和PV特性曲線。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型60溫度相同時(shí)，隨著日照強(qiáng)度的增加，光伏組件開(kāi)路電壓幾乎不變，短路電流有所增加，最大輸出功率增加；日照強(qiáng)度相同時(shí)，隨著溫度的升高，光伏組件的開(kāi)路電壓下降，短路電流有所增加最大輸出功率減?。粺o(wú)論在任何溫度和日照強(qiáng)度下，光伏組件總有一個(gè)最大功率點(diǎn)，溫度（或日照強(qiáng)度）不同，最大功率點(diǎn)位置也不同。S280D在不同輻照度條件下和不同溫度條件下IV和PV特性曲線SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型61溫度對(duì)組件電性能影響分析當(dāng)電池的工作溫度升高時(shí)，晶體硅和非晶硅電池組件都會(huì)出現(xiàn)T溫度工作時(shí)（AM15，1000瓦/平方米）的最大輸出功率下降的情況，但下降幅度是不同的。其計(jì)算公式是PMEFFECPMX1AT25其中PMEFFEC為組件在T溫度工作時(shí)（AM15，1000瓦/平方米）的最大輸出功率；PM為組件在25，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下（AM15，1000瓦/平方米）的最大輸出功率；A為組件的功率溫度系數(shù)（非晶硅太陽(yáng)電池最佳輸出功率PM的溫度系數(shù)約為019，單晶硅、多晶硅電池最佳輸出功率PM的溫度系數(shù)約為05）SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型62例如用14W晶體硅組件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在三個(gè)溫度下分別測(cè)試電性能（測(cè)三次取平均值），得到的數(shù)據(jù)如表所示。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型63在誤差允許的范圍內(nèi)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出組件溫度上升時(shí)，開(kāi)路電壓（VOC）、最大工作電壓（VM）和最大輸出功率（PM）下降，而短路電流（ISC）則對(duì)溫度不夠敏感，隨溫度升高還略有上升；溫度升高時(shí)，在PN結(jié)附近的活性層厚度減少，禁帶寬度降低，這將使電池電壓和轉(zhuǎn)換效率明顯下降。硅電池的效率在寒冷的陽(yáng)光明媚的冬季高于炎熱的夏季。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型6452光伏逆變器選型逆變器主要功能是實(shí)現(xiàn)直流與交流的逆變。按是否帶變壓器可分為無(wú)變壓器型和有變壓器型。對(duì)于無(wú)變壓器型逆變器，最大效率985和歐洲效率983；對(duì)于有變壓器型逆變器，最大效率971和歐洲效率960。按組件接入情況劃分組串式、多組串式、組件式和集中式。組串式并網(wǎng)逆變器多組串式并網(wǎng)逆變器SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型65組件式并網(wǎng)逆變器集中式并網(wǎng)逆變器不同接入方式并網(wǎng)逆變器特性對(duì)比SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型66依據(jù)功率不同和是否帶變壓器，型號(hào)各異。組串型光伏并網(wǎng)逆變器型號(hào)常有15KW、25KW、3KW、10KW、20KW、30KW、50KW；電站型光伏并網(wǎng)逆變器常有100KW、250KW、500KW。型號(hào)中若帶K，則表示帶變壓器，若帶TL，則表示無(wú)變壓器。三相工頻隔離并網(wǎng)逆變器優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有電氣隔離、抗沖擊性能好、安全可靠；缺點(diǎn)效率相對(duì)較低、較重；其電氣原理圖如下圖所示。例如對(duì)應(yīng)于合肥陽(yáng)光產(chǎn)品有SG10K3、SG30K3、SG50K3、SG100K3、SG250K3、SG500K3，其額定電網(wǎng)電壓為380VAC。三相工頻隔離并網(wǎng)逆變器電氣原理圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型67三相直接逆變不隔離光伏并網(wǎng)逆變器優(yōu)點(diǎn)效率高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)無(wú)電氣隔離，光伏組件兩端有電網(wǎng)電壓。其電氣原理圖如下圖所示。例如對(duì)應(yīng)于合肥陽(yáng)光產(chǎn)品有SG500KTL，其額定電網(wǎng)電壓為270VAC。三相直接逆變不隔離光伏并網(wǎng)逆變器電氣原理圖SG250K3外觀SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型68并網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器的總額定容量應(yīng)根據(jù)光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量確定。獨(dú)立光伏系統(tǒng)逆變器的總額定容量應(yīng)根據(jù)交流側(cè)負(fù)荷最大功率及負(fù)荷性質(zhì)確定。并網(wǎng)逆變器的數(shù)量應(yīng)根據(jù)光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量及單臺(tái)并網(wǎng)逆變器額定容量確定。并網(wǎng)逆變器選擇應(yīng)符合以下幾點(diǎn)并網(wǎng)逆變器應(yīng)具備自動(dòng)運(yùn)行和停止功能、最大功率跟蹤控制功能和防止孤島效應(yīng)功能；應(yīng)具有并網(wǎng)保護(hù)裝置（過(guò)/欠壓，過(guò)/欠頻），與電力系統(tǒng)具備相同的電壓、相數(shù)、相位、頻率及接線方式；應(yīng)滿足高效、節(jié)能、環(huán)保的要求。逆變器的主要技術(shù)參數(shù)有最大直流電壓、最大功率電壓跟蹤范圍、最大直流功率、額定輸出功率、額定電網(wǎng)電壓、最大效率、歐洲效率、功率因數(shù)、總電流波形畸變率等。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型69逆變器需要根據(jù)功率、直流輸入電壓范圍、開(kāi)路電壓、最大效率及歐洲效率、是否帶隔離變壓器、單位投資成本以及供應(yīng)商售后服務(wù)等進(jìn)行選型。逆變器應(yīng)具有以下保護(hù)功能電網(wǎng)電壓過(guò)、欠壓保護(hù)；電網(wǎng)電壓過(guò)、欠頻保護(hù)；電網(wǎng)短路保護(hù)；孤島效應(yīng)保護(hù)；逆變器過(guò)載保護(hù)；逆變器過(guò)熱保護(hù)；直流過(guò)壓保護(hù)；直流極性反接保護(hù)；逆變器對(duì)地漏電保護(hù)。53直流匯流設(shè)備匯流箱和直流配電柜選型為了減少直流側(cè)電纜的接線數(shù)量，提供系統(tǒng)的發(fā)電效率，方便維護(hù)，提高可靠性，對(duì)于大型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，一般需要在光伏組件與逆變器之間增加直流匯流裝置（匯流箱和直流配電柜），匯流箱進(jìn)行一次匯流，直流配電柜進(jìn)行二次匯流。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型70同規(guī)格、一定數(shù)量的光伏組件串聯(lián)成光伏陣列組串，接入光伏陣列匯流箱進(jìn)行匯流，光伏陣列配置光伏專用防雷器和直流斷路器，具有防雷和分?jǐn)喙δ埽苑奖愫蠹?jí)逆變器的接入，保護(hù)了系統(tǒng)安全，大大縮短系統(tǒng)安裝時(shí)間。光伏防雷匯流箱根據(jù)最大光伏陣列并聯(lián)輸入路數(shù)，具有不同的型號(hào)常用的有6、8和16等，典型6進(jìn)1出匯流箱如圖所示。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型71直流防雷配電柜主要是將匯流箱輸出的直流電纜接入后進(jìn)行匯流，再接至并網(wǎng)逆變器。根據(jù)工程需要和對(duì)應(yīng)逆變器，配置不同的直流配電單元。如300KW直流配電柜對(duì)應(yīng)于3臺(tái)100KW逆變器，其按照3個(gè)100KW直流配電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。該配電柜含有直流輸入斷路器、防反二極管、光伏專用防雷器，操作簡(jiǎn)單和維護(hù)方便。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型7254交流配電柜選型交流防雷配電柜主要是通過(guò)配電給逆變器提供并網(wǎng)接口，每個(gè)交流配電柜單元輸入與輸出回路配置交流斷路器，并配置交流防雷器以作電涌保護(hù)。配電柜根據(jù)需要配置電壓表、電流表及電能計(jì)量裝置等。55防逆流控制器選型在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，由于外部環(huán)境是不斷變化的，為了防止光伏并網(wǎng)系統(tǒng)逆向發(fā)電，系統(tǒng)需要配置一套防逆流裝置，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電變壓器低壓出口側(cè)的電壓、電流信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)光伏系統(tǒng)的發(fā)電功率，從而達(dá)到光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的防逆流功能。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型73防逆流控制器能夠合理調(diào)控逆變器投運(yùn)，使其在設(shè)定范圍內(nèi)盡量多發(fā)電。而一旦發(fā)現(xiàn)逆變器向電網(wǎng)輸入能量，立即通過(guò)通訊控制逆變器降低輸出電流，減小光伏系統(tǒng)發(fā)電功率；當(dāng)出現(xiàn)通訊故障或其它系統(tǒng)故障時(shí)，防逆流控制器斷開(kāi)輸出接觸器，從而徹底停止向電網(wǎng)供電，其外觀如圖所示。ARP防逆流控制器的外觀ARP防逆流控制器的運(yùn)行參數(shù)說(shuō)明SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型7456升壓變壓器選型升壓變壓器在選型時(shí)，首先就清楚項(xiàng)目地的環(huán)境條件如海拔高度、環(huán)境溫度、日溫差、年平均溫度、相對(duì)濕度、地震裂度等；以及電力系統(tǒng)條件如系統(tǒng)額定電壓、額定頻率、最高工作電壓、中性點(diǎn)接地方式等。接著進(jìn)行變壓器的型式選擇，常用的有油浸式變壓器、干式變壓器以及組合式變壓器。根據(jù)鐵芯材料不同，又可以分為普通硅鋼片和非晶合金，非晶合金由于損耗低、發(fā)熱少、溫升低，與硅鋼片相比運(yùn)行性能更穩(wěn)定。光伏電站的主變壓器選型時(shí)，需要考慮以下幾方面光伏電站區(qū)域單元容量在確定主變壓器的額定容量時(shí)，需要留有10的裕度；SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH5、設(shè)備、部件配置和選型75負(fù)載損耗和空載損耗考慮光伏發(fā)電的特殊性即白天發(fā)電，不論發(fā)電裝置是否輸出功率，只要變壓器接入系統(tǒng)，變壓器始終產(chǎn)生空載損耗。要求變壓器的負(fù)載損耗盡量低，若變壓器夜間運(yùn)行，則要求空載損耗也要低；過(guò)載能力根據(jù)選擇的主變壓器形式（干式和油浸式），干式變壓器過(guò)載能力比較強(qiáng)，油浸式過(guò)載能力比較低，可充分利用其過(guò)載能力，適當(dāng)減小變壓器容量，使其主運(yùn)行時(shí)間處于滿載或短時(shí)過(guò)載。維護(hù)最好免維護(hù)。5根據(jù)工程實(shí)際確定變壓器高壓、低壓進(jìn)出線方式。從設(shè)備可靠性、性價(jià)比、節(jié)能等方面考慮，大型光伏電站的變壓器優(yōu)先選用干式變壓器。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH第一部分建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣部分配置設(shè)計(jì)目錄1建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)分類、構(gòu)成3、并網(wǎng)發(fā)電的控制原理764、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算5、設(shè)備、部件配置和選型6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性的技術(shù)要點(diǎn)SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)7761光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于光伏發(fā)電不同于常規(guī)水電、火電機(jī)組發(fā)電，即光伏發(fā)電會(huì)隨當(dāng)?shù)厝照兆兓兓滋彀l(fā)電，夜間不發(fā)電，因而對(duì)于光伏電站監(jiān)控及電網(wǎng)調(diào)度提出特殊的要求，即需要并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的群控、功率預(yù)測(cè)與調(diào)峰和能量管理等。在監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)方面，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，與常規(guī)廠站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相同架構(gòu)。通常分站級(jí)控制層、間隔層、過(guò)程層和底層設(shè)備層。站級(jí)控制層能量管理系統(tǒng)過(guò)程層間隔層底層設(shè)備層各電源控制大型光伏電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)示意圖SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)78光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示電站信息，查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，以及監(jiān)測(cè)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)。其主要功能有（1）監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量累計(jì)、月總發(fā)量累計(jì)、年總發(fā)電量累計(jì)、總發(fā)電量累計(jì)，以及累計(jì)CO2總減排量；（2）監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)室內(nèi)和室外溫度、風(fēng)向、風(fēng)速和日照輻射的輻射量；（3）監(jiān)測(cè)每臺(tái)并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行參數(shù)主要包括直流/交流電壓、直流/交流電流、直流功率、頻率、功率因數(shù)、發(fā)電量和CO2減排量等；顯示并網(wǎng)逆變器的發(fā)電功率曲線。運(yùn)行狀態(tài)主要包括工作模式（啟動(dòng)、運(yùn)行、待機(jī)、停機(jī)、故障和關(guān)機(jī)），故障信息。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)79其中故障信息包括以下內(nèi)容電網(wǎng)電壓過(guò)高、電網(wǎng)電壓過(guò)低、電網(wǎng)頻率過(guò)高、電網(wǎng)頻率過(guò)低、直流電壓過(guò)高、逆變器過(guò)載、逆變器過(guò)熱、逆變器短路、散熱器過(guò)熱、逆變器孤島、DSP故障、通訊失敗等。環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)儀溫度風(fēng)向風(fēng)速日照輻射輻照量RS485大屏幕液晶電視50KW并網(wǎng)逆變器250KW100KW光伏并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖案例SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)80光伏并網(wǎng)發(fā)電主界面圖并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行界面光伏并網(wǎng)發(fā)電節(jié)能減排值SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)8162調(diào)度、計(jì)量和通信根據(jù)JGJ2032010民用建筑太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的要求，通信與電能計(jì)量裝置應(yīng)符合下列規(guī)定1光伏系統(tǒng)自動(dòng)控制、通信和電能計(jì)量裝置應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)條件和供電機(jī)構(gòu)的要求配置，并應(yīng)與光伏系統(tǒng)工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)驗(yàn)收、同時(shí)投入使用。2光伏系統(tǒng)宜配置相應(yīng)的自動(dòng)化終端設(shè)備，以采集光伏系統(tǒng)裝置及并網(wǎng)線路的遙測(cè)、遙測(cè)數(shù)據(jù)，并傳輸至相應(yīng)的調(diào)度主站；3光伏系統(tǒng)應(yīng)在發(fā)電側(cè)和電能計(jì)量點(diǎn)分別配置、安裝專用電能計(jì)量裝置，并宜接入自動(dòng)化終端設(shè)備。電能計(jì)量裝置應(yīng)得到相關(guān)電能計(jì)量強(qiáng)檢機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，并經(jīng)校驗(yàn)合格后方能投入使用。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)824電能計(jì)量裝置應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5137電測(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程和DL/T448電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程的相關(guān)規(guī)定。（一）調(diào)度根據(jù)二OO九年七月國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（試行）要求，大中型光伏電站應(yīng)具有有功功率調(diào)節(jié)能力，并能根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制其有功功率輸出。根據(jù)光伏電站的容量、地理位置及電壓等級(jí)，確定調(diào)度管理，以及將遠(yuǎn)動(dòng)信息、計(jì)量信息送往調(diào)度中心和計(jì)量中心。具體由接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)和審查意見(jiàn)確定。（二）電能計(jì)量光伏電站接入電網(wǎng)前，應(yīng)明確上網(wǎng)電量和用網(wǎng)電量計(jì)量點(diǎn)，計(jì)量點(diǎn)原則上設(shè)置在產(chǎn)權(quán)分界的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)83每個(gè)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)裝設(shè)電能計(jì)量裝置，其設(shè)備配置和技術(shù)要求符合DL/T448電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求。電能計(jì)量裝置應(yīng)根據(jù)接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其審查意見(jiàn)的要求，確定電能表類型以及準(zhǔn)確度的要求，一般在關(guān)口點(diǎn)按I類配置計(jì)量裝置，對(duì)于10KV及以上電壓配置02S電能表，對(duì)于04KV電壓配置05S電能表。電能表采用靜止式多功能電能表，技術(shù)性能符合GB/T1788302S和05S級(jí)靜止式交流有功電度表和DL/T614多功能電能表的要求。電能表至少應(yīng)具備雙向有功和四象限無(wú)功計(jì)量功能，事件記錄功能，配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，具備本地通信和通過(guò)電能信息采集終端遠(yuǎn)程通信的功能，電能表通信協(xié)議符合DL/T645多功能電能通信協(xié)議。計(jì)量信息應(yīng)接入電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的電能信息采集系統(tǒng)，由接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體確定。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)84大型和中型光伏電站的同一計(jì)量點(diǎn)應(yīng)安裝同型號(hào)、同規(guī)格、同準(zhǔn)備度的主副電能表各一套，主、副表應(yīng)有明確標(biāo)志。電能計(jì)量裝置由光伏電站產(chǎn)權(quán)歸屬方負(fù)責(zé)在并網(wǎng)前，按要求安裝完畢，并結(jié)合電能信息采集終端與主站系統(tǒng)進(jìn)行信道、協(xié)議和系統(tǒng)調(diào)試；由經(jīng)雙方認(rèn)可，具有相應(yīng)資質(zhì)的電能計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)電能計(jì)量裝置完成相關(guān)檢測(cè)，出具完整檢測(cè)報(bào)告，施加封條，封印或其他封固措施；電能計(jì)量裝置投運(yùn)前，應(yīng)由電網(wǎng)企業(yè)和光伏電站產(chǎn)權(quán)歸屬方共同完成竣工驗(yàn)收。（三）通信大型和中型光伏電站必須具備與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的能力。通信系統(tǒng)滿足繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化及調(diào)度電話等業(yè)務(wù)對(duì)電力通信的要求。SAAE太陽(yáng)能系統(tǒng)工程分公司PVSYSTEMENGINEERINGBRANCH6、計(jì)量和監(jiān)控系統(tǒng)85光伏電站與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間通信方式和