光伏電站支架部分簡介

光伏電站支架局部簡介支架材料目前我國普遍使用的太陽能電池板材料從材質(zhì)上可以分為：混凝土支架、不銹鋼支架、鋁合金支架和碳鋼支架?；炷林Ъ苤饕獞迷诖笮凸夥娬旧希蚱渥灾卮?，只能安放于野外，且基礎較好的地區(qū)，但穩(wěn)定性高可以支撐尺寸巨大的電池板。鋁合金支架一般用在民用建筑屋頂太陽能應用上，由于鋁合金具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、美觀耐用的特點，但其承載力低，無法應用在太陽能電站工程上。另外鋁合金的價格比熱鍍鋅后的鋼材稍高。鋼支架性能穩(wěn)定，制造工藝成熟，承載力高，安裝簡便，廣泛應用于民用、工業(yè)太陽能光伏和太陽能電站中。其中，型鋼均為工廠生產(chǎn)，規(guī)格統(tǒng)一，性能穩(wěn)定，防腐性能優(yōu)良，外形美觀。值得一提的是，組合鋼支架系統(tǒng)，其現(xiàn)場安裝，只需要使用特別設計的連接件將槽鋼拼裝即可，施工速度快無需焊接，從而保證了防腐層的完整性。這種產(chǎn)品的缺點是連接件工藝復雜，種類繁多，對生產(chǎn)制造、設計要求高，因此價格不菲。碳鋼外表做熱鍍鋅處理，戶外使用30年不生銹。特點：無焊接、無鉆孔、100%可調(diào)、100%可重復利用。碳鋼太陽能支撐系統(tǒng)不僅是太陽能支架材料節(jié)約本錢的最優(yōu)選擇，并且具備良好的性能逆變器的工作特點光伏并網(wǎng)系統(tǒng)作為接入電力系統(tǒng)的裝置，需要設定合理的保護措施保護發(fā)電設備的平安以及電網(wǎng)的平安。逆變器作為光伏發(fā)電的并網(wǎng)點，相應的保護是整個保護系統(tǒng)的重要局部，也是逆變器的重要工作特點。根據(jù)逆變器的工作特點，可以在又威脅系統(tǒng)平安的潛在危險，逆變器并入的電網(wǎng)支路存在過載風險，孤島危險，影響穩(wěn)態(tài)電網(wǎng)或動態(tài)電網(wǎng)穩(wěn)定性的風險因素，頻率上升進而威脅到系統(tǒng)穩(wěn)定性，電網(wǎng)自身維護、修善等工作的需要，電網(wǎng)管理工作的需要等情況時，需要對逆變器的有功功率輸出進行限制，具體操作步驟可以根據(jù)逆變器說明書進行操作。同時，逆變器還可以更具需要提供無功輸出。逆變器的保護功能是逆變器正常運行，保護電網(wǎng)，保證發(fā)電的重要特點，其相關保護說明如表1所列。表1逆變器保護說明表

直流過電壓保護當光伏陣列的直流電壓超出允許電壓范圍時，即直流電壓大于1000V時，逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并在液晶上顯示故障類型。逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并作出反應。電網(wǎng)過/欠壓保護當逆變器交流輸出端電壓超出允許范圍時，逆變器停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號，并在液晶上顯示故障類型。逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并作出反響。頻率異常保護當逆變器檢測到電網(wǎng)頻率波動超出允許范圍時，逆變器停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號，并在液晶上顯示故障類型。逆變器能夠迅速檢測到異常頻率并作出反響。防孤島效應保護“孤島效應”指在電網(wǎng)失電情況下，假設逆變器輸出端的局部負載的諧振頻率與電網(wǎng)的額定頻率相等時，那么逆變器將會繼續(xù)工作。發(fā)電設備仍作為孤立電源對負載供電這一現(xiàn)象。“孤島效應”對設備和人員的平安存在重大隱患，表達在以卜兩個方面：1、當檢修人員停止電網(wǎng)的供電，并對電力線路和電力設備進行檢修時，假設并網(wǎng)光伏電站的逆變器仍繼續(xù)供電，會造成檢修人員傷亡事故；2、當因電網(wǎng)故障造成停電時，假設并網(wǎng)逆變器仍繼續(xù)供電，一旦電網(wǎng)恢復供電，電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)逆變器的輸出電壓在相位上可能存在較大差異，會在這一瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，導致設備損壞。極性反接保護當光伏陣列的極性接反時，逆變器能迅速保護而不會被損壞，極性正接后，逆變器能正常工作。過載保護當光伏陣列輸出的功率超過逆變器允許的最大直流輸入功率時，逆變器將會限流工作在允許的最大交流輸出功率處，在持續(xù)工作7小時或溫度超過允許值的任何一種情況下,逆變器應停止向電網(wǎng)供電。恢復正常后，逆變器能正常工作。接地保護逆變器具有接地保護功能，接地線安置了漏電流傳感器，當檢測到漏電流超過5A時，系統(tǒng)立即發(fā)出指令，使機器停止運行，并通過液晶顯示故障類型。模塊過溫保護逆變器的IGBT模塊使用了高精度的溫度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測模塊溫度，當溫度出現(xiàn)過高情況時，使逆變器停止運行或降額輸出，以保護設備的穩(wěn)定運行。機內(nèi)過溫保護逆變器內(nèi)部出現(xiàn)溫度過高情況時，使逆變器停止運行或降額輸出，以保護設備的穩(wěn)定運行。根據(jù)逆變器的工作特點，在日常運行中還需要做相關維護工作。日常運行中的維護工程如表2所示:表2維護說明

檢查內(nèi)容檢查方法維護周期保存軟件數(shù)據(jù).讀取數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù).保存運行數(shù)據(jù)、參數(shù)以及日志到軟盤或文件中。.檢查各項參數(shù)設置.更新軟件一月一次系統(tǒng)大致運行狀態(tài)及環(huán)境.觀察逆變器是否有損壞或變形.聽逆變器運行是否有異常聲音.系統(tǒng)并網(wǎng)運行時檢查各項變量.住器件是否正常.觀察進出風是否正常每半年一次系統(tǒng)清潔L檢查電路板以及元器件的清潔2.更換空氣過濾網(wǎng)每半年到一年一次功率電路連接1.檢查功率電纜連接是否松動，按之前所規(guī)定的扭矩再緊每半年到一年一次固。2.檢查電力電纜接線端子的絕緣包扎帶是否已脫落。冷卻風機維護及更換.檢查風機葉片等是否有裂縫.聽風機運行時是否有異常振動聲.假設風機有異常情況需及時更換一年一次斷路器維護L對所有金屬原件的銹蝕情況做常規(guī)檢查.接觸器年檢保證其機械運轉(zhuǎn)良好.檢查運行參數(shù)每半年到一年一次軟件維護1,優(yōu)化軟件2.檢查各項參數(shù)設置每半年到一年一次逆變器的常見故障在逆變器的運行過程中常會出現(xiàn)一些簡單故障，再次對所出現(xiàn)的故障做簡單總結(jié)，具體如下表3

故障類型可能原因簡單處理備注直流過壓直流電壓高于最大直流電壓檢查光伏陣列的配置，減小光伏陣列的開路電壓請與光伏組件安裝商聯(lián)系電網(wǎng)過壓電網(wǎng)電壓高于允許電網(wǎng)電壓上限檢查電網(wǎng)電網(wǎng)電壓恢復至允許范圍后可自動重新并網(wǎng)電網(wǎng)欠壓電網(wǎng)電壓低于允許電網(wǎng)電壓下限檢查電網(wǎng)電網(wǎng)電壓恢復至允許范圍后可自動重新并網(wǎng)頻率異常電網(wǎng)頻率超出允許電網(wǎng)頻率范圍檢查電網(wǎng)電網(wǎng)頻率恢復至允許范圍后可自動重新并網(wǎng)接地故障逆變器交流側(cè)對地漏電流＞2A漏電流恢復至正常范圍后可自動重新并網(wǎng)交流過流逆變器存在短路或內(nèi)部電子元器件損壞檢查逆變器交流側(cè)電路的線纜連接以及控制電路板是否存在問題具體請聯(lián)系廠家溫度異常逆變器內(nèi)部溫度高于待設備內(nèi)部完全斷電假設故障每天發(fā)生超過允許值后，檢修冷卻風扇十次，那么停機模塊過溫模塊溫度高于允許值待設備內(nèi)部完全斷電后，檢修模塊假設故障每天發(fā)生超過卜次，那么停機電抗器過溫電抗器溫度高于允許值待設備內(nèi)部完全斷電后，檢修電抗器假設故障每天發(fā)生超過十次，那么停機DSP故障機器內(nèi)部故障檢查機器內(nèi)部接插件是否松動，通過液晶先關機后開機重新工作假設故障依然存在請聯(lián)系廠家接觸器故障機器內(nèi)部與電網(wǎng)相連的接觸器故障待設備內(nèi)部完全斷電后，檢修接觸器假設故障每天發(fā)生超過5次，那么停機直流熔斷器故障直流側(cè)熔斷器發(fā)生故障待設備內(nèi)部完全斷電后，檢修熔斷器具體請聯(lián)系廠家防雷器故障防雷器跳脫，過電壓保護動作待逆變器完全斷電后，更換同型號防雷器具體請聯(lián)系廠家傳感器失效傳感器損壞待逆變器完全斷電后，更換同型號傳感器具體請聯(lián)系廠家孤島故障逆變器檢測到孤島現(xiàn)象的發(fā)生逆變器會自動進入防孤島效應保護的狀態(tài)電網(wǎng)恢復正常后可自動重新并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)光伏發(fā)電站采用合肥陽光生產(chǎn)的SG500MX型逆變器，其運行穩(wěn)定。內(nèi)部器件布置如下列圖4所示。^IGBT模塊X.OCDooco/日臺巳營包已回日呂躬巳呂ooc=>產(chǎn)81尸51（逆變母線局部（負責將直流轉(zhuǎn)換成交流電路》，產(chǎn)流輸入空無），（交流輸入防雷）交流接觸器（負費與電路連接與脫用）'風度供電電源變）交流側(cè)電容（吸。收電號普島效應時的能量）Ooc^IGBT模塊X.OCDooco/日臺巳營包已回日呂躬巳呂ooc=>產(chǎn)81尸51（逆變母線局部（負責將直流轉(zhuǎn)換成交流電路》，產(chǎn)流輸入空無），（交流輸入防雷）交流接觸器（負費與電路連接與脫用）'風度供電電源變）交流側(cè)電容（吸。收電號普島效應時的能量）Ooc尹關電源.（提供〕茗個被半的電凝/L~ORCdCd<T1<Z>CdoO一^能計量板）刁產(chǎn)器fJ/便流濾波器）76的制電源變壓器］」（提供AV220V電中）JOoooooCS€^<=>C3C=>CZ><r^?<~2><~DCZ><T>cz?ESI!E!i?…總煤網(wǎng)（直流輸入空并（三路輸入））繼電需板（負責接觸部

指示燈以及啟停機等信信號接口,圖4SG500Mx型逆變器內(nèi)部器件布置「電壓檢測板（負、耀蓬前SG500MX面板元器件如下列圖5所示圖5SG500MX型逆變器面板元器件SG500MX型逆變器面板元件介紹如表4所示表4SG500Mx型逆變器面板元件介紹位置名稱功能A電源指示燈交流側(cè)有電時亮B運行指示燈并網(wǎng)發(fā)電時亮C故障指示燈故障時亮D緊急停機開關緊急情況按下，交流側(cè)空開脫扣。E啟停旋鈕開關運行與停止旋鈕F直流側(cè)輸入斷路器1直流側(cè)1分段與連接G直流側(cè)輸入斷路器2直流側(cè)2分段與連接H交流側(cè)輸出斷路器交流電網(wǎng)側(cè)分段與連接I顯示器顯示逆變器信息支架安裝方式從連接方式上劃分，太陽能支架的安裝可以簡單地分為焊接和拼裝式兩種。焊接支架對型鋼（角鋼）生產(chǎn)工藝要求低，連接強度較好，價格低廉，是目前市場普遍采用的支架連接形式。但焊接支架也有一些自身缺點，例如連接點防腐難度大，如果涂刷油漆，那么每1至2年油漆層會發(fā)生剝落，需要重新涂刷，后續(xù)維護費用較高；另外在野外施工時，特別是離網(wǎng)地區(qū)安裝時，焊接用電本錢較高；施工速度慢，不夠美觀等。隨著我國城市化水平的提高，居民對建筑物美觀的要求越來越高，民用建筑中使用的光伏支架系統(tǒng)，那么不太適合使用焊接支架。為了克服這些缺點，市場上出現(xiàn)了以槽型鋼為主要支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成品支架。拼裝支架的最顯著優(yōu)點是拼裝、拆卸速度快，無需焊接；所有支架構(gòu)件均為工廠生產(chǎn)，防腐涂層均勻，耐久性好;施工速度快，美觀。但是要做到以上幾點，并不容易首先，要做到槽鋼之間連接方便，必須根據(jù)各種連接情況，設計出不同的拼接件和固定裝置。連接固定裝置必須能夠牢固的連接拼裝件和槽鋼，可以在槽鋼的任意位置被固定鎖緊，且安裝拆卸方便。其次，槽鋼之間的連接需要確保牢固，例如通過齒牙咬合等。最后，整段槽鋼的現(xiàn)場切割需要盡量做到精準、方便，還不能切斷背孔。這就需要槽鋼增加刻度標記，方便施工人員現(xiàn)場切割。

支架結(jié)構(gòu)太陽能電池支架按照幾樓分類可以分為固定式與追蹤式。追蹤式支架又可以分為：單軸追蹤、雙軸追蹤與斜軸追蹤。（見下列圖）一、固定式固定式斜單軸追蹤式

單軸追蹤式雙軸追蹤式追蹤式的結(jié)構(gòu)由光強檢測元件、控制器、伺服電機和箱體等組成1.3.1固定支架太陽能電池板方陣安裝角度計算太陽能電池板方陣的方位角是方陣的垂直面與正南方向的夾角（向東偏設定為負角度，向西偏設定為正角度）。一般情況下，方陣朝向正南（即方陣垂直面與正南的夾角為0°）時，太陽電池發(fā)電量是最大的。在偏離正南（北半球）30°度時，方陣的發(fā)電量將減少約10%?15%；在偏離正南（北半球）60°時，方陣的發(fā)電量將減少約20%?30%。但是，在晴朗的夏天，太陽輻射能量的最大時刻是在中午稍后，因此方陣的方位稍微向西偏一些時，在午后時刻可獲得最大發(fā)電功率。在不同的季節(jié)，太陽電池方陣的方位稍微向東或西一些都有獲得發(fā)電量最大的時候。方陣設置場所受到許多條件的制約，例如,在地面上設置時土地的方位角、在屋頂上設置時屋頂?shù)姆轿唤?，或者是為了躲避太陽陰影時的方位角，以及布置規(guī)劃、發(fā)電效率、設計規(guī)劃、建設目的等許多因素都有關系。如果要將方位角調(diào)整到在一天中負荷的峰值時刻與發(fā)電峰值時刻一致時，請參考下述的公式。至于并網(wǎng)發(fā)電的場合，希望綜合考慮以上各方面的情況來選定方位角。方位角=（一天中負荷的峰值時刻（24小時制）一12）X15+（經(jīng)度一116）,日射量與時間推移的關系曲線。在不同的季節(jié)，各個方位的日射量峰值產(chǎn)生時刻是不一樣的。.傾斜角傾斜角是太陽電池方陣平面與水平地面的夾角，并希望此夾角是方陣一年中發(fā)電量為最大時的最正確傾斜角度。一年中的最正確傾斜角與當?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P，當緯度較高時，相應的傾斜角也大。但是，和方位角一樣，在設計中也要考慮到屋頂?shù)膬A斜角及積雪滑落的傾斜角（斜率大于50%-60%）等方面的限制條件。對于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存在增加的情況，因此，特別是在并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)中，并不一定優(yōu)先考慮積雪的滑落，止匕外，還要進一步考慮其它因素。對于正南（方位角為0°度），傾斜角從水平（傾斜角為0°度）開始逐漸向最正確的傾斜角過渡時，其日射量不斷增加直到最大值，然后再增加傾斜角其日射量不斷減少。特別是在傾斜角大于50°?60°以后，日射量急劇下降，直至到最后的垂直放置時，發(fā)電量下降到最小。方陣從垂直放置到10。?20。的傾斜放置都有實際的例子。對于方位角不為0°度的情況，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在與水平面接近的傾斜角度附近。以上所述為方位角、傾斜角與發(fā)電量之間的關系，對于具體設計某一個方陣的方位角和傾斜角還應綜合地進一步同實際情況結(jié)合起來考慮。因此光伏電站傾斜角為38度.陰影對發(fā)電量的影響一般情況下，我們在計算發(fā)電量時，是在方陣面完全沒有陰影的前提下得到的。因此，如果太陽電池不能被日光直接照到時，那么只有散射光用來發(fā)電,此時的發(fā)電量比無陰影的要減少約10%?20%。針對這種情況，我們要對理論計算值進行校正。通常，在方陣周圍有建筑物及山峰等物體時，太陽出來后，建筑物及山的周圍會存在陰影，因此在選擇敷設方陣的地方時應盡量避開陰影。如果實在無法躲開，也應從太陽電池的接線方法上進行解決，使陰影對發(fā)電量的影響降低到最低程度。另外，如果方陣是前后放置時，后面的方陣與前面的方陣之間距離接近后，前邊方陣的陰影會對后邊方陣的發(fā)電量產(chǎn)生影響。有一個高為L1的竹竿，其南北方向的陰影長度為L2,太陽高度（仰角）為A,在方位角為B時，假設陰影的倍率為R,那么R=L2/Ll=ctgAXcosB此式應按冬至那一天進行計算，因為，那一天的陰影最長。例如方陣的上邊緣的高度為hl,下邊緣的高度為h2,那么：方陣之間的距iWa=(hl-h2)XRO當緯度較高時，方陣之間的距禺加大，相應地設置場所的面積也會增加。對于有防積雪措施的方陣來說，其傾斜角度大，因此使方陣的高度增大，為防止陰影的影響，相應地也會使方陣之間的距離加大。通常在排布方陣陣列時，應分別選取每一個方陣的構(gòu)造尺寸，將其高度調(diào)整到合適值，從而利用其高度差使方陣之間的距離調(diào)整到最小。具體的太陽電池方陣設計，在合理確定方位角與傾斜角的同時，還應進行全面的考慮，才能使方陣到達最正確狀態(tài)。1.3.2三種結(jié)構(gòu)的發(fā)電效率比照下列圖為三種結(jié)構(gòu)形式的電池板支架在相同環(huán)境下發(fā)電效率的對比T一水平面~■T一水平面~■一固定傾緯度角單軸水平跟蹤雙軸全跟蹤OOOOOOOO???????420864201A1111(y<*aM30H探螂單軸水平跟蹤：比水平面提高40%；單軸跟蹤傾緯度角：比水平面提高51%；雙軸高精度跟蹤：比水平面提高56%。第二章逆變器逆變器的工作原理太陽能逆變器的電路拓撲如圖1所示，-a)是單相并網(wǎng)逆變器電路拓撲，『b)是三相并網(wǎng)逆變器電路拓撲。從電路拓撲結(jié)構(gòu)