并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣系統(tǒng)簡(jiǎn)介

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣系統(tǒng)簡(jiǎn)介1、光伏發(fā)電系統(tǒng)背景2013年7月4日國(guó)務(wù)院頒發(fā)《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》，意見(jiàn)中明確指出未來(lái)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的重要性。光伏產(chǎn)業(yè)是全球能源科技和產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，是具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ某?yáng)產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)當(dāng)前遇到的問(wèn)題和困難，既是對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)，也是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)調(diào)整升級(jí)的契機(jī)，特別是光伏發(fā)電成本大幅下降，為擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提供了有利條件。要堅(jiān)定信心，抓住機(jī)遇，開(kāi)拓創(chuàng)新，毫不動(dòng)搖地推進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。2、光伏發(fā)電系統(tǒng)組成太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能光伏電池組，光伏系統(tǒng)電池控制器，逆變器，匯流箱和交直流逆變器是其主要部件。其中的核心元件是光伏電池組和控制器。各部件在系統(tǒng)中的作用是：（1）光伏電池：光電轉(zhuǎn)換。（2）控制器：作用于整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程控制。光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的控制器類(lèi)型很多，如2點(diǎn)式控制器，多路順序控制器、智能控制器、大功率跟蹤充電控制器等，我國(guó)目前使用的大都是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的控制器，智能型控制器僅用于通信系統(tǒng)和較大型的光伏電站。（3）逆變器:將光伏組件發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)化成交流電。（4）匯流箱：將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來(lái)，組成一個(gè)個(gè)光伏串列，然后再將若干個(gè)光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流防雷箱，在光伏防雷匯流箱內(nèi)匯流后，通過(guò)控制器，直流配電柜，光伏逆變器，交流配電柜，配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與市電并網(wǎng)。（5）交直流逆變器：由于它的功能是交直流轉(zhuǎn)換，因此這個(gè)部件最重要的指標(biāo)是可靠性和轉(zhuǎn)換效率。并網(wǎng)逆變器采用最大功率跟蹤技術(shù)，最大限度地把光伏電池轉(zhuǎn)換的電能送入電網(wǎng)。3并網(wǎng)光伏發(fā)電電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成

影響太陽(yáng)能電站發(fā)電的10個(gè)因素1：太陽(yáng)輻射量2：太陽(yáng)電池組件的傾斜角度3：太陽(yáng)電池組件的效率4：組合損失5：溫度特性6：灰塵損失7：最大輸出功率跟蹤（MPPT）8：線路損失9：控制器、逆變器效率10：蓄電池的效率（獨(dú)立系統(tǒng)）光伏直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)光伏陣列傾角、陰影遮擋設(shè)計(jì)光伏方陣陰影遮擋設(shè)計(jì)：光伏方陣與障礙物的距離，一般的確定原則：冬至當(dāng)天早9：00至下午3：00之間，光伏電池組件方陣不應(yīng)被陰影遮擋。計(jì)算：障礙物有效遮擋高度H形成的陰影長(zhǎng)度d：trr0.,^0/tan 0,4338 “-j「叼山府自rf=H :或當(dāng)三里復(fù)0.0—0.4jj8tan（p當(dāng)前排為高度H的障礙物，則方陣保持的最小距離按上式計(jì)算;當(dāng)前排為為光伏方陣時(shí)，距離D計(jì)算：

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上的投影用北附續(xù)；H、案比太陽(yáng)葩光伏網(wǎng)光伏方陣陰彤計(jì)算示意圖太切歲紇在睥憫

上的投影用北附續(xù)；H、案比太陽(yáng)葩光伏網(wǎng)光伏方陣陰彤計(jì)算示意圖D=d-^-Lcc&j3:后胃伏額由踴地區(qū)V凡?’.廣）(Wh'(n1>dj).kb.區(qū)：1?;(kW-n/(m2-d；)海1120.02：0護(hù)州28.5392.52SI中士22.32：5"065域引雙31胡3.711拓22.3S13工453 .1K決也331U2.452廣州23.LO18土]Dfj拉薩或4口3口5.863蒙自蛤.如2143屋杭州3C.1420土ISO池士23.24喏3.MT武漢3：上：門(mén)191U5柒關(guān)M4Mr2.啊3成才日勃㈤】112.454昆J夫25rQl25小冽宣尼切.幺173.訓(xùn)6舞沖15.01就J435「都31,09304,S30酬25」。162,783廠.劑31.17221600曾川?5.5；153.421組陽(yáng).307132.739福州26.35]￡3,377合肥31.5223.3.344貨即%,的122.653出東眈00233.377時(shí)江26.522s5,020固始32.10223.304里戈?7.4?1C.2.325原爾32.3D?酗L(fēng)3c長(zhǎng)沙雨13]53.Q6S南充33.口用ofaroe^南-昌雨麻1S3.276西安34,1&^21 | 3,318

陽(yáng)區(qū)*%鼻(Wh/(m2d))此區(qū)審「）限「）小西心3"刃）鄭州34.43253,&E1北京網(wǎng).詁334.228侯馬3七相263.9^9大同如.比344.6332州足口34077埴煌s同355.5GG格氏木16.”:打5.997疣雨—出354鄭濟(jì)南36.362H3+E24哈密"苞3?5.522B西寧36.43箱4.553足吉42.㈠374.054玉樹(shù)33,01乳4.9^7通遼4J.26394.456印印37.OS314367二強(qiáng)浩特43.39405.762煙育37.304.235烏魯木齊4147314.20S太原37.47304.196長(zhǎng)春43.M.年4.-70銀川斐一羽幻5心aM?宇43.57光"；J記物38.3S355,353哈爾滋E心相4.23：大遍克.343：4.3U佳火.斯：19J017若苣天雄現(xiàn)0633315一22；.4.074阿相度海拉爾47.44(*救命霸_ 4邱涵1：麗mm索比尤用能光伏網(wǎng)_;鏟139.2S294.G3D煤河50.154.77&我國(guó)部分地區(qū)并網(wǎng)電站最佳傾角光伏組串設(shè)計(jì)光伏組串?dāng)?shù)與逆變器直流電壓、溫度、系統(tǒng)損耗壓降因素相關(guān)。光伏組件：Uoc、Ump光伏逆變器：MPPT范圍Ump1?Ump2、工作電壓范圍U1?U2TJA=rillUa=nU串聯(lián)數(shù)最小值n1=Ump1/Ump，使用進(jìn)一法取整;串聯(lián)數(shù)最大值n2=U2/Uoc,使用舍去法進(jìn)行取整；線路系統(tǒng)損耗評(píng)估：W3%（滿(mǎn)發(fā)）；逆變器工作性能評(píng)估：效率、可靠性、裕量；環(huán)境因素

（溫度）評(píng)估：組件電壓溫度系數(shù)6光伏組件溫度T與環(huán)境溫度Tair，工程上經(jīng)驗(yàn)公式：T=Tajr+KxSL4-[-r由訪電序和功M中.用|擒線12N0Q。1由訪電序和功M中.用|擒線12N0Q。1?- S—光照強(qiáng)度K一系數(shù)，與組件支架有關(guān)，常見(jiàn)的類(lèi)型通常取0.0399%系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)光伏陣列組串串聯(lián)數(shù)設(shè)計(jì)好后，其并聯(lián)數(shù)取決于設(shè)計(jì)容量光伏陣列容量配置考慮以下因素：額定最佳電流、短路電流、額定最佳功率。電站容量需求、高配、低配f電站逆變器數(shù)量；逆變器工作性能：電流、功率；環(huán)境因素（溫度）評(píng)估：電流、功率溫度系數(shù)；系統(tǒng)配置需求：并聯(lián)數(shù)f匯流箱；匯流箱f直流配電柜匯流箱選型（一）匯流箱作用：匯流、節(jié)約電纜；防止感應(yīng)雷；防止過(guò)電流和逆流；監(jiān)控和實(shí)時(shí)報(bào)警使用環(huán)境基本要求：環(huán)境溫度：-25?+55℃海拔高度：有可能超過(guò)2000m嚴(yán)寒酷暑、日曬雨淋，有風(fēng)沙、易雷擊

一般三IP54,陽(yáng)光照射戶(hù)外環(huán)境電性能基本要求：額定電壓：DC1000V額定電流：1A至250A（匯流箱）負(fù)載特性：近視阻性電氣間隙三14mm,爬電距離三25mm匯流銅排電流密度選型1?1.5A/mm2匯流箱構(gòu)成：支路熔斷器；支路防反二極管；輸出開(kāi)關(guān)；防雷器；智能檢測(cè)單元（含配套電源）；箱體插件組合分類(lèi)路數(shù)：6路、8路、12路、16路、24路防反功能：有、無(wú)智能型：含/無(wú)監(jiān)測(cè)通訊功能直流配電柜選型直流配電柜的電路拓?fù)涮幑β实燃?jí)更大的匯流箱配置的匯流箱f直流配電柜的輸入

作用和功能等同匯流箱，區(qū)別在于功率等級(jí)和使用場(chǎng)合3.3.3匯流配電設(shè)備問(wèn)題1）故障頻繁的根本原因個(gè)別光伏直流匯流、配電設(shè)備設(shè)計(jì)存在缺陷；對(duì)光伏直流系統(tǒng)的基本要求沒(méi)有理解；現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外元器件生產(chǎn)企業(yè)對(duì)急速增長(zhǎng)的光伏直流市場(chǎng)需求估計(jì)不足，匆忙上馬，未經(jīng)驗(yàn)證產(chǎn)品運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng);直流產(chǎn)品使用場(chǎng)合、使用環(huán)境不明確，降本選型不合理。2）故障案例分析控制板輸入端高壓電氣間隙爬電距離不足引起燃燒；不合理的結(jié)構(gòu)分布造成短路燒壞；熔絲質(zhì)量問(wèn)題：熔絲分?jǐn)噙^(guò)載電流時(shí)，炸裂；熔體與底座配合性（接觸電阻過(guò)大）；安裝問(wèn)題：現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)門(mén)不安裝；現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)線安裝不規(guī)范：IP達(dá)不到要求；電氣間隙爬電距離不夠；斷路器相間隔板未安裝；斷路器距外殼過(guò)近，飛弧距離不夠；匯流排采用鋁排，運(yùn)行箱體整體溫度過(guò)高，建議采納TMY或TMR紫銅排；外殼防護(hù)涂層質(zhì)量問(wèn)