太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營課件

模塊三太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)模塊三太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營書名：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營書號：978-7-111-53873-8作者：梁棟出版社：機械工業(yè)出版社太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營書名：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運2情境一幾種光伏并網(wǎng)電站介紹一、光伏電站按照運行方式可分為獨立光伏電站和并網(wǎng)光伏電站。太陽能光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分的重要發(fā)展方向，是當今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。并網(wǎng)系統(tǒng)一般由太陽能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆變器等組成.情境一幾種光伏并網(wǎng)電站介紹一、光伏電站按照運行方式可分為獨3主要優(yōu)點太陽能光伏發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征的新能源發(fā)電技術(shù)，其主要優(yōu)點有以下幾點：1)太陽能資源取之不盡，用之不竭。2)太陽能資源到處可得，可就近供電。3)太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換進程簡略。4)太陽能光伏發(fā)電自身不燃燒燃料，不排放包括溫室氣體和其他廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì)。5)光伏發(fā)電系統(tǒng)還可以很便利的與修建物整合。6)太陽能光伏發(fā)電無機械傳動部件，操作、維護簡略，運行可靠。7)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運行可靠、穩(wěn)定，運行壽命長。8)太陽能電池組件構(gòu)造簡單，體積小，重量輕，便于運輸和安裝。主要優(yōu)點太陽能光伏發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征的新能源發(fā)電4二.光伏建筑一體化二.光伏建筑一體化51．光伏建筑一體化分類1．光伏建筑一體化分類6光伏建筑一體化簡單地講就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑物的組合方式，通常分為兩類。第一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合，稱為BAPV。第二類是光伏方陣與建筑的集成，稱為BIPV。光伏建筑一體化簡單地講就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍72.光伏建筑一體化的特點：能夠滿足建筑美學(xué)的要求；能夠滿足建筑物的采光要求；能夠滿足建筑的安全性能要求；能夠滿足安裝方便的要求；能夠具有壽命長的優(yōu)勢；具有綠色環(huán)保的效果；無需占用寶貴的土地資源；能有效地減少建筑能耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能；降低墻面及屋頂?shù)臏厣?.光伏建筑一體化的特點：能夠滿足建筑美學(xué)的要求；83.光伏建筑一體化存在的問題太陽能光伏建筑一體化存有幾大問題：1）造價較高2）成本高3）不穩(wěn)定3.光伏建筑一體化存在的問題太陽能光伏建筑一體化存有幾大問題94.光伏建筑一體化的形式4.光伏建筑一體化的形式10（1）平屋頂1）可以按照最佳角度安裝，獲得最大發(fā)電量。2）可以采用標準光伏組件，具有最佳性能。3）與建筑物功能不發(fā)生沖突。4）光伏發(fā)電成本相對最低,從發(fā)電經(jīng)濟性考慮是的最佳選擇。（1）平屋頂1）可以按照最佳角度安裝，獲得最大發(fā)電量。11（2）斜屋頂1）可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝，因此可以獲得最大或者較大發(fā)電量。2）可以采用標準光伏組件，性能好、成本低。3）與建筑物功能不發(fā)生沖突。4）光伏發(fā)電成本相對最低或者較低，是光伏系統(tǒng)優(yōu)選安裝方案之一。（2）斜屋頂1）可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝，因此可以12（3）光伏幕墻

光伏幕墻要符合BIPV要求。除發(fā)電功能外，其力學(xué)、美學(xué)、安全等要滿足幕墻所有功能要求；光伏幕墻要與建筑物同時設(shè)計、施工和安裝，其工程進度受建筑總體進度制約；光伏陣列安裝一般根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、朝向，往往都偏離最佳安裝角度，所以其輸出功率偏低，發(fā)電成本高；光伏幕墻降低建筑能耗，為建筑提升社會價值，帶來綠色概念的效果。（3）光伏幕墻光伏幕墻要符合BIPV要求。除發(fā)電功能外，13（4）光伏天棚

光伏天棚要求透明組件，組件效率較低；除要求具備發(fā)電功能及透光功能外，天棚構(gòu)件要滿足一定的力學(xué)、美學(xué)、結(jié)構(gòu)連接等建筑方面要求，組件成本高；發(fā)電成本高；為建筑提升社會價值，帶來綠色概念的效果。（4）光伏天棚光伏天棚要求透明組件，組件效率較低；除要求145.BIPV設(shè)計時應(yīng)把握的要點5.BIPV設(shè)計時應(yīng)把握的要點15（1）光伏組件性能

作為普通光伏組件，滿足抗陣風(fēng)安全系數(shù)3，滿足抗130km/h(2，400Pa)風(fēng)壓和抗25mm直徑冰雹23m/s的沖擊的要求。用做幕墻面板和采光頂面板的光伏組件，不僅需要滿足光伏組件的性能要求，同時要滿足幕墻的三性實驗要求和建筑物安全性能要求.但同樣尺寸的組件用在BIPV建筑中，在不同的地點、不同的樓層高度以及不同的安裝方式，對它的玻璃力學(xué)性能要求就可能是完全不同的。（1）光伏組件性能作為普通光伏組件，滿足抗陣風(fēng)安全系數(shù)316（2）建筑的美學(xué)要求

BIPV建筑首先是一個建筑，它是建筑師的藝術(shù)品，建筑物對光影要求甚高。如果BIPV組件安裝在大樓的觀光處，這個位置需要光線通透，這時就要采用光面超白鋼化玻璃制作雙面玻璃組件，用來滿足建筑物的功能。一個建筑物的成功與否，關(guān)鍵一點就是建筑物的外觀效果，有時候細微的不協(xié)調(diào)都是不能容忍因此BIPV建筑中要求將接線盒省去或隱藏起來，這時的旁路二極管沒有了接線盒的保護，要考慮采用其他方法來保護它，需要將旁路二極管和連接線隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中。（2）建筑的美學(xué)要求BIPV建筑首先是一個建筑，它是建筑17（3）結(jié)構(gòu)性能配合

在設(shè)計BIPV建筑時，要考慮電池板本身的電壓、電流是否方便光伏系統(tǒng)設(shè)備選型，但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的幾何圖形組成，這會造成組件間的電壓、電流不同，這個時候可以考慮對建筑立面進行分區(qū)及調(diào)整分格，使BIPV組件接近標準組件電學(xué)性能，也可以采用不同尺寸的電池片來滿足分格的要求，以最大限度地滿足建筑物外立面效果。另外，還可以將少數(shù)邊角上的電池片不連接入電路，以滿足電學(xué)要求。（3）結(jié)構(gòu)性能配合在設(shè)計BIPV建筑時，要考慮電池板本身186.光伏建筑一體化的發(fā)展方向中國作為發(fā)展中國家，能源消耗逐年以驚人的速度增長，BIPV因此成為21世紀建筑及光伏技術(shù)市場的熱點。太陽光發(fā)電是21世紀科學(xué)技術(shù)的前沿陣地預(yù)計到2020年，全國將建成2萬個屋頂光伏發(fā)電項目，總?cè)萘?00萬kW。BIPV作為龐大的建筑市場和潛力巨大的光伏市場的結(jié)合點，必將存在著無限廣闊的發(fā)展前景。6.光伏建筑一體化的發(fā)展方向中國作為發(fā)展中國家，能源消耗逐年197.未來研究重點建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)消耗著大量的能量。在我國，它要占到建筑物總能耗的約70%。建筑供能的應(yīng)該將主動式與被動式相結(jié)合、太陽能與常規(guī)能源相結(jié)合。隨著新能源的不斷發(fā)展和城市節(jié)能減排、綠色環(huán)保需求的日益增加，太陽能光伏建筑一體化越來越成為太陽能應(yīng)用發(fā)電的新潮流。7.未來研究重點建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)消耗著大量的能量。在我國，20三、分布式光伏電站分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機規(guī)模較小的，布置在用戶附近以用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)為運行方式的發(fā)電系統(tǒng)。它一般接入低于35kV或更低電壓等級的電網(wǎng)。目前應(yīng)用最為廣泛的分布式光伏電站系統(tǒng)，是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項目。該類項目必須接入公共電網(wǎng)，與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶供電。三、分布式光伏電站分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機211.分布式光伏電站的發(fā)展趨勢光伏建筑一體化應(yīng)用，應(yīng)當是分布式光伏應(yīng)用的重點。發(fā)展分布式光伏發(fā)電應(yīng)用是啟動市場、消化產(chǎn)能、實現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、拉動整個光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵所在。各項政策出臺都充分體現(xiàn)了這種國家意志和政策精神。1.分布式光伏電站的發(fā)展趨勢光伏建筑一體化應(yīng)用，應(yīng)當是分布式22（1）分布式重點是光伏建筑光伏建筑一體化應(yīng)用的重點，應(yīng)當是陽光最好的屋頂。從投資角度分析，屋頂光伏應(yīng)用很重要的一個原則是鼓勵“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”。工商企業(yè)屋頂由于企業(yè)本身經(jīng)營情況存在著好壞差異，只有高能耗、電價較高、持續(xù)性經(jīng)營能力強的企業(yè)最適合實施屋頂發(fā)電項目。公建和民居屋頂應(yīng)當可以成為光伏建筑一體化應(yīng)用的重中之重，包括光伏發(fā)電進家庭和社區(qū)、送光伏下鄉(xiāng)進村等，空間巨大。（1）分布式重點是光伏建筑光伏建筑一體化應(yīng)用的重點，應(yīng)當23光伏應(yīng)用發(fā)展的未來在“一高三低”?！耙桓摺?，是指高光電轉(zhuǎn)換效率的材料?！叭汀?，就是在光伏產(chǎn)品終端應(yīng)用上應(yīng)當符合三個原則，即低空間資源成本、低輸變電成本、低安裝使用維護成本，家家戶戶使用屋頂光伏是最符合這三個原則的。滿足“一高三低”，家家戶戶用光伏瓦和光伏墻來建造自己的房屋將成為普遍趨勢。光伏應(yīng)用發(fā)展的未來在“一高三低”?！耙桓摺保侵父吖怆娹D(zhuǎn)換效242．分布式光伏電站對現(xiàn)有電網(wǎng)的影響1）對電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生影響。2）不同的并網(wǎng)方式影響各不相同。3）對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。4）對繼電保護的影響。2．分布式光伏電站對現(xiàn)有電網(wǎng)的影響1）對電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生影響。25情境二光伏并網(wǎng)電站幾個必備概念情境二光伏并網(wǎng)電站幾個必備概念26一、最大功率對于一個已設(shè)定地理位置和容量的光伏電站而言，確保光伏方陣總能獲得陽光的直射的安裝方式，對整個系統(tǒng)的發(fā)電效率影響非常大。在電站裝機規(guī)模和安裝地點確定的前提下，如何選擇光伏陣列安裝位置及角度，使之盡可能獲取最大發(fā)電量，就成為提高整個電站投資受益的先決手段。一、最大功率對于一個已設(shè)定地理位置和容量的光伏電站而言，確保27二、最佳傾角光伏陣列安裝方式分為跟蹤支架式和固定支架式。跟蹤支架式有單軸跟蹤、雙軸跟蹤、斜軸跟蹤等方式，即其角度始終面對太陽方位。合理設(shè)定支架位置和角度是提高光伏電站效率具有重要意義。所有支架位置的選擇首要的是要使陣列面避開陰影、合理間距，固定光伏陣列角度調(diào)整有方位角與傾角。二、最佳傾角光伏陣列安裝方式分為跟蹤支架式和固定支架式。28

1.光伏方陣方位角的選擇太陽能光伏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(shè)定為負角度，向西偏設(shè)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％。方陣垂直面與正南的夾角為0°（北半球）時，才能獲取年平均最大輻射能量，在此種情況下，獲得年平均最大發(fā)電量。只要在正南±20o之內(nèi)，都不會對發(fā)電量有太大影響，在偏離正南30°時，方陣的發(fā)電量將減少約10%～15%；在偏離正南60°時，方陣的發(fā)電量將減少約20%～30%。

1.光伏方陣方位角的選擇太陽能光伏方陣的方位角是方陣的垂292.太陽電池傾角的選擇最理想的傾角是使太陽電池全年發(fā)電量盡可能大，而冬季和夏季發(fā)電量差異盡可能小時的傾斜角。不同類型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其最佳安裝傾斜角是有所不同的。若是按冬天時能得到最大發(fā)電量的傾斜角確定，其傾斜角應(yīng)該比當?shù)鼐暥鹊慕嵌却笠恍?；若是夏季光伏發(fā)電系統(tǒng)為負載供電，則應(yīng)考慮夏季為負載提供最大發(fā)電量，其傾斜角應(yīng)該比當?shù)鼐暥鹊慕嵌刃∫恍?.太陽電池傾角的選擇最理想的傾角是使太陽電池全年發(fā)電量盡可30如果沒有條件對傾斜角進行計算機優(yōu)化設(shè)計，也可以根據(jù)當?shù)鼐暥却致源_定太陽電池的傾斜角：1）一年四季發(fā)電量要求基本均衡的情況，按表3-1方式選擇組件傾角：2）在我國大部分地區(qū)通常可以采用所在緯度加7°的組件水平傾角。對于要求冬季發(fā)電量較多情況，可以采用所在緯度加11°的組件水平傾角。對于要求夏季發(fā)電量較多情況，可以采用所在緯度減11°的組件水平傾角。如需精確數(shù)據(jù)，可采用專用光伏設(shè)計軟件分析。光伏發(fā)電系統(tǒng)所處緯度光伏組件水平傾角緯度0°～25°傾角等于緯度緯度26°～40°傾角等于緯度加5°～10°緯度41°～55°傾角等于緯度加10°～15°緯度>55°傾角等于緯度加15°～20°如果沒有條件對傾斜角進行計算機優(yōu)化設(shè)計，也可以根據(jù)當?shù)鼐暥却?1三、光伏方陣間距設(shè)計光伏方陣前后兩排間距或與前方遮擋物之間的間距設(shè)計，固定式布置的光伏方陣在冬至日當天太陽能9：00－15:00不被遮擋的間距如圖3-5所示：

光伏方陣前后間距或與前方遮擋物之間的間距的設(shè)計與光伏系統(tǒng)所在緯度、前排方陣或遮擋物高度有關(guān)。

設(shè)D為前后間距，則其計算公式為：D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cosΦ－0.399sinΦ)〕

三、光伏方陣間距設(shè)計光伏方陣前后兩排間距或與前方遮擋物之間的32情境三光伏并網(wǎng)設(shè)備情境三光伏并網(wǎng)設(shè)備33一、太陽能電池組件太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。未來10年晶體硅太陽能電池其主導(dǎo)地位仍不會根本改變；而薄膜電池會有巨大的發(fā)展空間。目前已進行研究和試制的太陽電池，除硅系列外，還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽電池，舉不勝舉.一、太陽能電池組件太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分34二、光伏匯流箱1．光伏匯流箱的介紹二、光伏匯流箱1．光伏匯流箱的介紹35（1）光伏匯流箱的作用匯流箱是指用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來，組成一個個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流箱，在光伏匯流箱內(nèi)匯流后，通過直流配電柜，光伏逆變器，交流配電柜等配套使用，從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)與市電并網(wǎng)。（1）光伏匯流箱的作用匯流箱是指用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同36（2）光伏匯流箱的組成

①監(jiān)控。主要分為兩種：一個是檢測單元；另一種是主控板件。②塑殼斷路器。塑殼斷路器應(yīng)為4P的直流斷路器。

③熔斷器。熔斷器俗稱保險絲，是熔座和熔斷體組合而成。④防雷器。防雷器也叫浪涌保護器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通信線路提供安全防護的電子裝置。⑤其他還有箱體、電力電纜、接地線、接線端子、匯流排等。①-④為匯流箱中的電氣配置，而電氣配置在整個匯流箱中是最關(guān)鍵的，如果選型不當或者產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)很容易造成匯流箱不能正常運行，或者徹底燒毀。（2）光伏匯流箱的組成①監(jiān)控。主要分為兩種：一個是檢測單元37（3）光伏匯流箱的分類

匯流箱有4路、8路、12路、16路標準規(guī)格型號，可接入4路、8路、12路、16路太陽能電池串，每路電流最大可達10A。匯流箱另有帶監(jiān)控和不帶監(jiān)控選配。（3）光伏匯流箱的分類匯流箱有4路、8路、12路、16路382．光伏匯流箱基本工作原理太陽能電池陣列將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能后，以直流形式輸入?yún)R流箱。上圖“a+”、“b+”和“a-”、“b-”分別是a、b兩路直流電的正、負極輸入。在匯流前，我們將a、b兩路直流電的正極各加上一個光伏直流專用二極管。a、b兩路直流電經(jīng)過匯流箱匯流后，輸入到光伏逆變器進行逆變，將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同幅、同頻、同步的交流電，然后并入電網(wǎng)，或直接供給負載使用。2．光伏匯流箱基本工作原理太陽能電池陣列將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能393.光伏匯流箱的防雷設(shè)計在匯流箱直流輸出部分并聯(lián)了一個光伏直流專用的雷擊浪涌保護器（即防雷器）。一旦發(fā)生雷擊，浪涌保護器會迅速將過大的電能泄放掉，保證電能的穩(wěn)定輸出，保護匯流箱不受雷擊損害。雷擊浪涌保護器將直流輸出正、負極通過熱脫扣器和壓敏電阻接地。正常工作時，壓敏電阻呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。系統(tǒng)一旦受到雷擊，電路里會產(chǎn)生一個很大的電壓值，這時壓敏電阻阻值迅速下降，電路正、負極與地導(dǎo)通，起到迅速泄放過大電能的作用。當過大電能泄放后，電壓恢復(fù)正常，壓敏電阻又恢復(fù)到高阻狀態(tài)3.光伏匯流箱的防雷設(shè)計在匯流箱直流輸出部分并聯(lián)了一個光伏直404.光伏匯流箱的狀態(tài)監(jiān)控光伏匯流箱內(nèi)可配置監(jiān)控模塊，通信協(xié)議采用標準MODBUS協(xié)議。光伏匯流箱作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，主要用于連接太陽能電池組件與并網(wǎng)逆變器或控制器，減少光伏組件與并網(wǎng)逆變器或控制器之間連線，起到提高系統(tǒng)的可靠性、可維護性的作用。4.光伏匯流箱的狀態(tài)監(jiān)控光伏匯流箱內(nèi)可配置監(jiān)控模塊，通信協(xié)議41工程中光伏匯流箱的選擇主要考慮：1）選擇匯流路數(shù)，每一路最大直流輸入電壓、電流不能超過所選匯流箱的規(guī)定范圍，一般情況下每路接入組件串開路電壓值可達900V；再考慮匯流箱的使用環(huán)境，如果是戶外則要求其防護等級。2）對不裝組件串過流保護的匯流箱，光伏方陣反向電流額定值應(yīng)大于可能發(fā)生的反射電流，直流電纜的過載能力應(yīng)能承受來自并聯(lián)組件串的最大故障電流，即不小于1.25Isc(STC).3）對于裝有過流保護裝置的匯流箱，組件串過流保護應(yīng)不小于1.25Isc(STC)。4）對裝有隔離二極管的匯流箱，隔離二極管的反向電壓應(yīng)不低于標準測試條件下開路電壓Uoc(STC)的2倍。工程中光伏匯流箱的選擇主要考慮：42三、逆變器（inverter）1.逆變器的主要技術(shù)性能及評價選用（1）額定輸出電壓

在規(guī)定的輸入條件下，逆變器應(yīng)輸出的電壓值，電壓波動范圍一般為：單相220V±11V，三相380V±19V。（2）輸出電壓的不平衡度

我國規(guī)定，電力系統(tǒng)的公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2%，短時不得超過4%。（3）輸出電壓的諧波電壓含有率

正弦波逆變器，在阻性負載下，輸出電壓的最大諧波含量應(yīng)≤10%。（4）額定輸出頻率

標準值為工頻50Hz。正常工作條件下應(yīng)不超過50.5Hz。（5）功率因數(shù)

逆變器的功率因數(shù)宜設(shè)置為1。（6）額定輸出電流

逆變器的額定容量是當輸出功率因數(shù)為1（即純阻性負載）時，額定輸出電壓為額定輸出電流的乘積。（7）額定輸出效率

在10%額定輸出容量的效率為低負荷效率。（8）過電流保護

逆變器的過電流保護，應(yīng)能保證在負載發(fā)生短路或電流超過允許值時按設(shè)定動作，避免供配電線路和設(shè)備受損。（9）噪聲

不經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護的逆變器，應(yīng)小于95dB，經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護的逆變器，應(yīng)小于80dB。(10)防護等級

三、逆變器（inverter）1.逆變器的主要技術(shù)性能及評價432．逆變器選型設(shè)計的基本方法比較通行的太陽能逆變器為：集中型逆變器、組串型逆變器和微型逆變器。2．逆變器選型設(shè)計的基本方法比較通行的太陽能逆變器為：集中型44（1）三種逆變器適用范圍對比大型荒漠地面電站中，集中型逆變器仍占主導(dǎo)地位。對于山地電站而言建議采用組串型集中型復(fù)合并網(wǎng)方案。對于屋頂電站而言，因此目前屋頂電站中組串型已逐漸成為主流。對于微型逆變器適用范圍以家庭屋頂、陽臺以及中小型的商業(yè)光伏電站。（1）三種逆變器適用范圍對比大型荒漠地面電站中，集中型逆變器45（2）逆變器類型選擇

并網(wǎng)逆變器主要分高頻變壓器型、低頻變壓器型和無變壓器型三大類。根據(jù)所設(shè)計電站以及業(yè)主的具體要求，主要從安全性和效率兩個層面來考慮變壓器類型.（2）逆變器類型選擇并網(wǎng)逆變器主要分高頻變壓器型、低頻變46（3）逆變器容量匹配設(shè)計

并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計中要求組件方陣裝機容量要與所接逆變器的功率容量相匹配，計算組件方陣總功率公式為：組件標稱功率×組件串聯(lián)數(shù)×組件并聯(lián)數(shù)＝電池方陣總功率（3）逆變器容量匹配設(shè)計并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計中要求組件方陣裝機容47（4）MPPT電壓范圍與電池組件方陣電壓匹配組件方陣的輸出電壓應(yīng)處于逆變器MPPT電壓范圍以內(nèi)。組件方陣電壓的計算公式為：

電池組件電壓×組件串聯(lián)數(shù)＝電池陣列電壓組件方陣電壓的一般設(shè)計思路是組件方陣的標稱電壓近似等于并網(wǎng)逆變器MPPT電壓的中間值，這樣可以達到MPPT的最佳效果。（4）MPPT電壓范圍與電池組件方陣電壓匹配組件方陣的輸出電48（5）最大輸入電流與組件方陣電流匹配電池組方陣的最大輸出電流應(yīng)小于逆變器最大輸入電流。為了減少組件方陣到逆變器過程中的直流損耗，以及防止電流過大對逆變器造成過熱或電氣損壞，逆變器最大輸入電流值要大于電池陣列最大輸出電流值，電池方陣最大輸出電流的計算方法為：

電池組件短路電流×組件并聯(lián)數(shù)＝電池方陣最大輸出電流（5）最大輸入電流與組件方陣電流匹配電池組方陣的最大輸出電流49（6）轉(zhuǎn)換效率

并網(wǎng)逆變器的效率標示一般分最大效率和歐洲效率，通過加權(quán)系數(shù)修正的歐洲效率更為科學(xué)。逆變器在其他條件滿足的情況下，轉(zhuǎn)換效率應(yīng)越高越好。（6）轉(zhuǎn)換效率并網(wǎng)逆變器的效率標示一般分最大效率和歐洲效50（7）配套設(shè)備

并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是完整的體系，逆變器是重要的組成部分，與之配套相關(guān)的設(shè)備主要是配電柜和監(jiān)控系統(tǒng)。并網(wǎng)電站的監(jiān)控系統(tǒng)包括硬件和軟件，根據(jù)自身特點而需要量身定做，一般大型的逆變器廠家都針對自己的逆變器而專門開發(fā)了一套監(jiān)控系統(tǒng)，因此在逆變器選型過程中，應(yīng)考慮相關(guān)的配套設(shè)備是否齊全。還應(yīng)考慮逆變器的品牌與質(zhì)量、價格與服務(wù)。（7）配套設(shè)備并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是完整的體系，逆變器是重要的組51四、支架四、支架521．光伏組件支架分類根據(jù)不同形式的太陽能光伏發(fā)電的需要，支架系統(tǒng)一般分為單立柱太陽能支架、雙立柱太陽能支架、矩陣太陽能支架、屋頂太陽能支架、墻體太陽能支架、追蹤系統(tǒng)系列支架等若干規(guī)格型號；按照不同的安裝方式又分為地面安裝系統(tǒng)、屋頂安裝系統(tǒng)和建筑節(jié)能一體化支架安裝系統(tǒng)。1．光伏組件支架分類根據(jù)不同形式的太陽能光伏發(fā)電的需要，支架532．光伏組件支架材質(zhì)選型從材質(zhì)上分，主要有混凝土支架、鋼支架和鋁合金支架等三種。混凝土支架主要應(yīng)用在大型光伏電站上，因其自重大，只能安放于野外，且基礎(chǔ)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或金屬屋面太陽能應(yīng)用上，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。鋼支架其抗彎強度要比鋁合金支架要大，且價格要低于鋁合金支架，一般在大風(fēng)地區(qū)、跨度要求比較大的項目采用鋼支架在經(jīng)濟上有明顯的效益。2．光伏組件支架材質(zhì)選型從材質(zhì)上分，主要有混凝土支架、鋼支架543．光伏組件支架載荷分析主要包括計算固定載荷（組件自身重量及其他）、風(fēng)載荷及雪載荷。風(fēng)載荷是指垂直于氣流方向的平面所受的風(fēng)的壓力。通俗地講，從支架前面吹來（順風(fēng)）的風(fēng)壓及從支架后面吹來（逆風(fēng)）的風(fēng)壓，引起的材料的彎曲，支撐臂的壓曲（壓縮）、拉伸，使正常的地面、屋頂發(fā)生震動、沉降而造成的結(jié)構(gòu)變化。雪荷載是指作用在建筑物或構(gòu)筑物頂面上計算用的雪壓。一般工業(yè)與民用建筑物屋面上的雪荷載，是由積雪形成的，是自發(fā)性的氣象荷載（自然荷載。3．光伏組件支架載荷分析主要包括計算固定載荷（組件自身重量及55模塊三太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)模塊三太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)56太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營書名：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營書號：978-7-111-53873-8作者：梁棟出版社：機械工業(yè)出版社太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運營書名：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)與運57情境一幾種光伏并網(wǎng)電站介紹一、光伏電站按照運行方式可分為獨立光伏電站和并網(wǎng)光伏電站。太陽能光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分的重要發(fā)展方向，是當今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。并網(wǎng)系統(tǒng)一般由太陽能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆變器等組成.情境一幾種光伏并網(wǎng)電站介紹一、光伏電站按照運行方式可分為獨58主要優(yōu)點太陽能光伏發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征的新能源發(fā)電技術(shù)，其主要優(yōu)點有以下幾點：1)太陽能資源取之不盡，用之不竭。2)太陽能資源到處可得，可就近供電。3)太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換進程簡略。4)太陽能光伏發(fā)電自身不燃燒燃料，不排放包括溫室氣體和其他廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì)。5)光伏發(fā)電系統(tǒng)還可以很便利的與修建物整合。6)太陽能光伏發(fā)電無機械傳動部件，操作、維護簡略，運行可靠。7)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運行可靠、穩(wěn)定，運行壽命長。8)太陽能電池組件構(gòu)造簡單，體積小，重量輕，便于運輸和安裝。主要優(yōu)點太陽能光伏發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征的新能源發(fā)電59二.光伏建筑一體化二.光伏建筑一體化601．光伏建筑一體化分類1．光伏建筑一體化分類61光伏建筑一體化簡單地講就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑物的組合方式，通常分為兩類。第一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合，稱為BAPV。第二類是光伏方陣與建筑的集成，稱為BIPV。光伏建筑一體化簡單地講就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍622.光伏建筑一體化的特點：能夠滿足建筑美學(xué)的要求；能夠滿足建筑物的采光要求；能夠滿足建筑的安全性能要求；能夠滿足安裝方便的要求；能夠具有壽命長的優(yōu)勢；具有綠色環(huán)保的效果；無需占用寶貴的土地資源；能有效地減少建筑能耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能；降低墻面及屋頂?shù)臏厣?.光伏建筑一體化的特點：能夠滿足建筑美學(xué)的要求；633.光伏建筑一體化存在的問題太陽能光伏建筑一體化存有幾大問題：1）造價較高2）成本高3）不穩(wěn)定3.光伏建筑一體化存在的問題太陽能光伏建筑一體化存有幾大問題644.光伏建筑一體化的形式4.光伏建筑一體化的形式65（1）平屋頂1）可以按照最佳角度安裝，獲得最大發(fā)電量。2）可以采用標準光伏組件，具有最佳性能。3）與建筑物功能不發(fā)生沖突。4）光伏發(fā)電成本相對最低,從發(fā)電經(jīng)濟性考慮是的最佳選擇。（1）平屋頂1）可以按照最佳角度安裝，獲得最大發(fā)電量。66（2）斜屋頂1）可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝，因此可以獲得最大或者較大發(fā)電量。2）可以采用標準光伏組件，性能好、成本低。3）與建筑物功能不發(fā)生沖突。4）光伏發(fā)電成本相對最低或者較低，是光伏系統(tǒng)優(yōu)選安裝方案之一。（2）斜屋頂1）可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝，因此可以67（3）光伏幕墻

光伏幕墻要符合BIPV要求。除發(fā)電功能外，其力學(xué)、美學(xué)、安全等要滿足幕墻所有功能要求；光伏幕墻要與建筑物同時設(shè)計、施工和安裝，其工程進度受建筑總體進度制約；光伏陣列安裝一般根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、朝向，往往都偏離最佳安裝角度，所以其輸出功率偏低，發(fā)電成本高；光伏幕墻降低建筑能耗，為建筑提升社會價值，帶來綠色概念的效果。（3）光伏幕墻光伏幕墻要符合BIPV要求。除發(fā)電功能外，68（4）光伏天棚

光伏天棚要求透明組件，組件效率較低；除要求具備發(fā)電功能及透光功能外，天棚構(gòu)件要滿足一定的力學(xué)、美學(xué)、結(jié)構(gòu)連接等建筑方面要求，組件成本高；發(fā)電成本高；為建筑提升社會價值，帶來綠色概念的效果。（4）光伏天棚光伏天棚要求透明組件，組件效率較低；除要求695.BIPV設(shè)計時應(yīng)把握的要點5.BIPV設(shè)計時應(yīng)把握的要點70（1）光伏組件性能

作為普通光伏組件，滿足抗陣風(fēng)安全系數(shù)3，滿足抗130km/h(2，400Pa)風(fēng)壓和抗25mm直徑冰雹23m/s的沖擊的要求。用做幕墻面板和采光頂面板的光伏組件，不僅需要滿足光伏組件的性能要求，同時要滿足幕墻的三性實驗要求和建筑物安全性能要求.但同樣尺寸的組件用在BIPV建筑中，在不同的地點、不同的樓層高度以及不同的安裝方式，對它的玻璃力學(xué)性能要求就可能是完全不同的。（1）光伏組件性能作為普通光伏組件，滿足抗陣風(fēng)安全系數(shù)371（2）建筑的美學(xué)要求

BIPV建筑首先是一個建筑，它是建筑師的藝術(shù)品，建筑物對光影要求甚高。如果BIPV組件安裝在大樓的觀光處，這個位置需要光線通透，這時就要采用光面超白鋼化玻璃制作雙面玻璃組件，用來滿足建筑物的功能。一個建筑物的成功與否，關(guān)鍵一點就是建筑物的外觀效果，有時候細微的不協(xié)調(diào)都是不能容忍因此BIPV建筑中要求將接線盒省去或隱藏起來，這時的旁路二極管沒有了接線盒的保護，要考慮采用其他方法來保護它，需要將旁路二極管和連接線隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中。（2）建筑的美學(xué)要求BIPV建筑首先是一個建筑，它是建筑72（3）結(jié)構(gòu)性能配合

在設(shè)計BIPV建筑時，要考慮電池板本身的電壓、電流是否方便光伏系統(tǒng)設(shè)備選型，但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的幾何圖形組成，這會造成組件間的電壓、電流不同，這個時候可以考慮對建筑立面進行分區(qū)及調(diào)整分格，使BIPV組件接近標準組件電學(xué)性能，也可以采用不同尺寸的電池片來滿足分格的要求，以最大限度地滿足建筑物外立面效果。另外，還可以將少數(shù)邊角上的電池片不連接入電路，以滿足電學(xué)要求。（3）結(jié)構(gòu)性能配合在設(shè)計BIPV建筑時，要考慮電池板本身736.光伏建筑一體化的發(fā)展方向中國作為發(fā)展中國家，能源消耗逐年以驚人的速度增長，BIPV因此成為21世紀建筑及光伏技術(shù)市場的熱點。太陽光發(fā)電是21世紀科學(xué)技術(shù)的前沿陣地預(yù)計到2020年，全國將建成2萬個屋頂光伏發(fā)電項目，總?cè)萘?00萬kW。BIPV作為龐大的建筑市場和潛力巨大的光伏市場的結(jié)合點，必將存在著無限廣闊的發(fā)展前景。6.光伏建筑一體化的發(fā)展方向中國作為發(fā)展中國家，能源消耗逐年747.未來研究重點建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)消耗著大量的能量。在我國，它要占到建筑物總能耗的約70%。建筑供能的應(yīng)該將主動式與被動式相結(jié)合、太陽能與常規(guī)能源相結(jié)合。隨著新能源的不斷發(fā)展和城市節(jié)能減排、綠色環(huán)保需求的日益增加，太陽能光伏建筑一體化越來越成為太陽能應(yīng)用發(fā)電的新潮流。7.未來研究重點建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)消耗著大量的能量。在我國，75三、分布式光伏電站分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機規(guī)模較小的，布置在用戶附近以用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)為運行方式的發(fā)電系統(tǒng)。它一般接入低于35kV或更低電壓等級的電網(wǎng)。目前應(yīng)用最為廣泛的分布式光伏電站系統(tǒng)，是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項目。該類項目必須接入公共電網(wǎng)，與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶供電。三、分布式光伏電站分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機761.分布式光伏電站的發(fā)展趨勢光伏建筑一體化應(yīng)用，應(yīng)當是分布式光伏應(yīng)用的重點。發(fā)展分布式光伏發(fā)電應(yīng)用是啟動市場、消化產(chǎn)能、實現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、拉動整個光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵所在。各項政策出臺都充分體現(xiàn)了這種國家意志和政策精神。1.分布式光伏電站的發(fā)展趨勢光伏建筑一體化應(yīng)用，應(yīng)當是分布式77（1）分布式重點是光伏建筑光伏建筑一體化應(yīng)用的重點，應(yīng)當是陽光最好的屋頂。從投資角度分析，屋頂光伏應(yīng)用很重要的一個原則是鼓勵“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”。工商企業(yè)屋頂由于企業(yè)本身經(jīng)營情況存在著好壞差異，只有高能耗、電價較高、持續(xù)性經(jīng)營能力強的企業(yè)最適合實施屋頂發(fā)電項目。公建和民居屋頂應(yīng)當可以成為光伏建筑一體化應(yīng)用的重中之重，包括光伏發(fā)電進家庭和社區(qū)、送光伏下鄉(xiāng)進村等，空間巨大。（1）分布式重點是光伏建筑光伏建筑一體化應(yīng)用的重點，應(yīng)當78光伏應(yīng)用發(fā)展的未來在“一高三低”。“一高”，是指高光電轉(zhuǎn)換效率的材料?！叭汀保褪窃诠夥a(chǎn)品終端應(yīng)用上應(yīng)當符合三個原則，即低空間資源成本、低輸變電成本、低安裝使用維護成本，家家戶戶使用屋頂光伏是最符合這三個原則的。滿足“一高三低”，家家戶戶用光伏瓦和光伏墻來建造自己的房屋將成為普遍趨勢。光伏應(yīng)用發(fā)展的未來在“一高三低”?！耙桓摺?，是指高光電轉(zhuǎn)換效792．分布式光伏電站對現(xiàn)有電網(wǎng)的影響1）對電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生影響。2）不同的并網(wǎng)方式影響各不相同。3）對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。4）對繼電保護的影響。2．分布式光伏電站對現(xiàn)有電網(wǎng)的影響1）對電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生影響。80情境二光伏并網(wǎng)電站幾個必備概念情境二光伏并網(wǎng)電站幾個必備概念81一、最大功率對于一個已設(shè)定地理位置和容量的光伏電站而言，確保光伏方陣總能獲得陽光的直射的安裝方式，對整個系統(tǒng)的發(fā)電效率影響非常大。在電站裝機規(guī)模和安裝地點確定的前提下，如何選擇光伏陣列安裝位置及角度，使之盡可能獲取最大發(fā)電量，就成為提高整個電站投資受益的先決手段。一、最大功率對于一個已設(shè)定地理位置和容量的光伏電站而言，確保82二、最佳傾角光伏陣列安裝方式分為跟蹤支架式和固定支架式。跟蹤支架式有單軸跟蹤、雙軸跟蹤、斜軸跟蹤等方式，即其角度始終面對太陽方位。合理設(shè)定支架位置和角度是提高光伏電站效率具有重要意義。所有支架位置的選擇首要的是要使陣列面避開陰影、合理間距，固定光伏陣列角度調(diào)整有方位角與傾角。二、最佳傾角光伏陣列安裝方式分為跟蹤支架式和固定支架式。83

1.光伏方陣方位角的選擇太陽能光伏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(shè)定為負角度，向西偏設(shè)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％。方陣垂直面與正南的夾角為0°（北半球）時，才能獲取年平均最大輻射能量，在此種情況下，獲得年平均最大發(fā)電量。只要在正南±20o之內(nèi)，都不會對發(fā)電量有太大影響，在偏離正南30°時，方陣的發(fā)電量將減少約10%～15%；在偏離正南60°時，方陣的發(fā)電量將減少約20%～30%。

1.光伏方陣方位角的選擇太陽能光伏方陣的方位角是方陣的垂842.太陽電池傾角的選擇最理想的傾角是使太陽電池全年發(fā)電量盡可能大，而冬季和夏季發(fā)電量差異盡可能小時的傾斜角。不同類型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其最佳安裝傾斜角是有所不同的。若是按冬天時能得到最大發(fā)電量的傾斜角確定，其傾斜角應(yīng)該比當?shù)鼐暥鹊慕嵌却笠恍?；若是夏季光伏發(fā)電系統(tǒng)為負載供電，則應(yīng)考慮夏季為負載提供最大發(fā)電量，其傾斜角應(yīng)該比當?shù)鼐暥鹊慕嵌刃∫恍?.太陽電池傾角的選擇最理想的傾角是使太陽電池全年發(fā)電量盡可85如果沒有條件對傾斜角進行計算機優(yōu)化設(shè)計，也可以根據(jù)當?shù)鼐暥却致源_定太陽電池的傾斜角：1）一年四季發(fā)電量要求基本均衡的情況，按表3-1方式選擇組件傾角：2）在我國大部分地區(qū)通常可以采用所在緯度加7°的組件水平傾角。對于要求冬季發(fā)電量較多情況，可以采用所在緯度加11°的組件水平傾角。對于要求夏季發(fā)電量較多情況，可以采用所在緯度減11°的組件水平傾角。如需精確數(shù)據(jù)，可采用專用光伏設(shè)計軟件分析。光伏發(fā)電系統(tǒng)所處緯度光伏組件水平傾角緯度0°～25°傾角等于緯度緯度26°～40°傾角等于緯度加5°～10°緯度41°～55°傾角等于緯度加10°～15°緯度>55°傾角等于緯度加15°～20°如果沒有條件對傾斜角進行計算機優(yōu)化設(shè)計，也可以根據(jù)當?shù)鼐暥却?6三、光伏方陣間距設(shè)計光伏方陣前后兩排間距或與前方遮擋物之間的間距設(shè)計，固定式布置的光伏方陣在冬至日當天太陽能9：00－15:00不被遮擋的間距如圖3-5所示：

光伏方陣前后間距或與前方遮擋物之間的間距的設(shè)計與光伏系統(tǒng)所在緯度、前排方陣或遮擋物高度有關(guān)。

設(shè)D為前后間距，則其計算公式為：D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cosΦ－0.399sinΦ)〕

三、光伏方陣間距設(shè)計光伏方陣前后兩排間距或與前方遮擋物之間的87情境三光伏并網(wǎng)設(shè)備情境三光伏并網(wǎng)設(shè)備88一、太陽能電池組件太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。未來10年晶體硅太陽能電池其主導(dǎo)地位仍不會根本改變；而薄膜電池會有巨大的發(fā)展空間。目前已進行研究和試制的太陽電池，除硅系列外，還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽電池，舉不勝舉.一、太陽能電池組件太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分89二、光伏匯流箱1．光伏匯流箱的介紹二、光伏匯流箱1．光伏匯流箱的介紹90（1）光伏匯流箱的作用匯流箱是指用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來，組成一個個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流箱，在光伏匯流箱內(nèi)匯流后，通過直流配電柜，光伏逆變器，交流配電柜等配套使用，從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)與市電并網(wǎng)。（1）光伏匯流箱的作用匯流箱是指用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同91（2）光伏匯流箱的組成

①監(jiān)控。主要分為兩種：一個是檢測單元；另一種是主控板件。②塑殼斷路器。塑殼斷路器應(yīng)為4P的直流斷路器。

③熔斷器。熔斷器俗稱保險絲，是熔座和熔斷體組合而成。④防雷器。防雷器也叫浪涌保護器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通信線路提供安全防護的電子裝置。⑤其他還有箱體、電力電纜、接地線、接線端子、匯流排等。①-④為匯流箱中的電氣配置，而電氣配置在整個匯流箱中是最關(guān)鍵的，如果選型不當或者產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)很容易造成匯流箱不能正常運行，或者徹底燒毀。（2）光伏匯流箱的組成①監(jiān)控。主要分為兩種：一個是檢測單元92（3）光伏匯流箱的分類

匯流箱有4路、8路、12路、16路標準規(guī)格型號，可接入4路、8路、12路、16路太陽能電池串，每路電流最大可達10A。匯流箱另有帶監(jiān)控和不帶監(jiān)控選配。（3）光伏匯流箱的分類匯流箱有4路、8路、12路、16路932．光伏匯流箱基本工作原理太陽能電池陣列將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能后，以直流形式輸入?yún)R流箱。上圖“a+”、“b+”和“a-”、“b-”分別是a、b兩路直流電的正、負極輸入。在匯流前，我們將a、b兩路直流電的正極各加上一個光伏直流專用二極管。a、b兩路直流電經(jīng)過匯流箱匯流后，輸入到光伏逆變器進行逆變，將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同幅、同頻、同步的交流電，然后并入電網(wǎng)，或直接供給負載使用。2．光伏匯流箱基本工作原理太陽能電池陣列將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能943.光伏匯流箱的防雷設(shè)計在匯流箱直流輸出部分并聯(lián)了一個光伏直流專用的雷擊浪涌保護器（即防雷器）。一旦發(fā)生雷擊，浪涌保護器會迅速將過大的電能泄放掉，保證電能的穩(wěn)定輸出，保護匯流箱不受雷擊損害。雷擊浪涌保護器將直流輸出正、負極通過熱脫扣器和壓敏電阻接地。正常工作時，壓敏電阻呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。系統(tǒng)一旦受到雷擊，電路里會產(chǎn)生一個很大的電壓值，這時壓敏電阻阻值迅速下降，電路正、負極與地導(dǎo)通，起到迅速泄放過大電能的作用。當過大電能泄放后，電壓恢復(fù)正常，壓敏電阻又恢復(fù)到高阻狀態(tài)3.光伏匯流箱的防雷設(shè)計在匯流箱直流輸出部分并聯(lián)了一個光伏直954.光伏匯流箱的狀態(tài)監(jiān)控光伏匯流箱內(nèi)可配置監(jiān)控模塊，通信協(xié)議采用標準MODBUS協(xié)議。光伏匯流箱作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，主要用于連接太陽能電池組件與并網(wǎng)逆變器或控制器，減少光伏組件與并網(wǎng)逆變器或控制器之間連線，起到提高系統(tǒng)的可靠性、可維護性的作用。4.光伏匯流箱的狀態(tài)監(jiān)控光伏匯流箱內(nèi)可配置監(jiān)控模塊，通信協(xié)議96工程中光伏匯流箱的選擇主要考慮：1）選擇匯流路數(shù)，每一路最大直流輸入電壓、電流不能超過所選匯流箱的規(guī)定范圍，一般情況下每路接入組件串開路電壓值可達900V；再考慮匯流箱的使用環(huán)境，如果是戶外則要求其防護等級。2）對不裝組件串過流保護的匯流箱，光伏方陣反向電流額定值應(yīng)大于可能發(fā)生的反射電流，直流電纜的過載能力應(yīng)能承受來自并聯(lián)組件串的最大故障電流，即不小于1.25Isc(STC).3）對于裝有過流保護裝置的匯流箱，組件串過流保護應(yīng)不小于1.25Isc(STC)。4）對裝有隔離二極管的匯流箱，隔離二極管的反向電壓應(yīng)不低于標準測試條件下開路電壓Uoc(STC)的2倍。工程中光伏匯流箱的選擇主要考慮：97三、逆變器（inverter）1.逆變器的主要技術(shù)性能及評價選用（1）額定輸出電壓

在規(guī)定的輸入條件下，逆變器應(yīng)輸出的電壓值，電壓波動范圍一般為：單相220V±11V，三相380V±19V。（2）輸出電壓的不平衡度

我國規(guī)定，電力系統(tǒng)的公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2%，短時不得超過4%。（3）輸出電壓的諧波電壓含有率

正弦波逆變器，在阻性負載下，輸出電壓的最大諧波含量應(yīng)≤10%。（4）額定輸出頻率

標準值為工頻50Hz。正常工作條件下應(yīng)不超過50.5Hz。（5）功率因數(shù)

逆變器的功率因數(shù)宜設(shè)置為1。（6）額定輸出電流

逆變器的額定容量是當輸出功率因數(shù)為1（即純阻性負載）時，額定輸出電壓為額定輸出電流的乘積。（7）額定輸出效率

在10%額定輸出容量的效率為低負荷效率。（8）過電流保護

逆變器的過電流保護，應(yīng)能保證在負載發(fā)生短路或電流超過允許值時按設(shè)定動作，避免供配電線路和設(shè)備受損。（9）噪聲

不經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護的逆變器，應(yīng)小于95dB，經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護的逆變器，應(yīng)小于80dB。(10)防護等級