光伏并网电站设计总体介绍
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SG3KTL、SG4KTL
2.4 并网逆变器介绍
SG5K、SG6K
2.4 并网逆变器介绍
SG10K3
SG30K3、
2.4 并网逆变器介绍
SG100K3
2.4 并网逆变器介绍
SG250K3
2.4 并网逆变器介绍
SG500KTL
2.4 并网逆变器介绍
SG500K3
2.4 并网逆变器介绍
（4）并网逆变器工作模式转换图
2.2 直流汇流的设计
规格：PVS-16
2.2 直流汇流的设计
（2）光伏阵列汇流箱（带监控）
规格：PVS-8M，PVS-16M • 高压熔丝(1000V)、直流断路器（ABB）、光伏防雷器(菲尼克斯)
2.2 直流汇流的设计
（3）光伏连接器
• 针对非晶硅光伏组件，由于电流小，一般在汇流箱的前级采 用光伏连接器进行汇流。
推荐Uoc范围(V)
240～400 240～400 310～400 240～400 240～400 470～700 500～700 340～400 340～400 700～780
560～620
700～780
2.1 光伏阵列的设计
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
逆变器型号规格
SG1K5TL SG2K5TL SG3KTL/4KTL
推荐MPPT范围 (V)
170～300 170～300 170～300 230～300 340～528 365～528 250～300 250～300 290～540 515～600 340～600
推荐Uoc范围(V)
225～400 225～400 225～400 305～400 450～700 480～700 330～400 330～400 380～720 680～800 450～800
光伏并网电站设计介绍
为可再生能源提供完美接入方案
目录
一、光伏并网电站的组成 二、光伏并网电站设计过程 三、10MW光伏并网电站设计案
例
一、光伏并网电站的组成
•光伏组件（固定或 跟踪） •方阵汇流箱 •直流配电柜 •并网逆变器 •交流配电柜 •电网接入系统（升 压、计量设备等） •交、直流电缆 •监控及通讯装置 •防雷接地装置
关
关
柜
柜
三相升压变压器
2.5 电网接入设计
• 35KV高压并网发电系统
逆变器 逆变器
低 压 开 关 柜
三相升压变压器
10KV 高 压 开 关 柜
10/35KV 三相升压变压器
35KV 高 压 开 关 柜
35KV 高压电网
低 压 开 关 柜
三相升压变压器
2.5 电网接入设计
（3）接入电压等级参考
装机容量G G<200KW 200KW≤G<400KW 400KW≤G<3MW 3MW≤G<10MW G≥10MW
2.1 光伏阵列的设计
（5）光伏组件安装
• 安装位置（地面、屋顶） • 安装方式（固定、跟踪） • 安装角度（方位角、倾斜角）
2.1 光伏阵列的设计
（6）串联设计原则
• 安装角度一致，电池组件规格相同 • 根据并网逆变器的MPPT电压范围来设计组件串联的数量，
需要考虑温度与电压之间的变化关系 • 在温度变化范围内，电池串列的最佳工作电压应在逆变器的
二、光伏并网电站设计过程
2.1 光伏阵列的设计 2.2 直流汇流的设计 2.3 直流电缆的选择 2.4 并网逆变器介绍 2.5 电网接入设计 2.6 电站监控要求 2.7 防雷接地要求
2.1 光伏阵列的设计
(1)常见光伏组件类型
单晶硅组件
多晶硅组件
非晶硅组件
2.1 光伏阵列的设计
(2)主要参数
逆变器
计量表
计量表
三相交流电网 AC400/230V,50Hz
当地负荷
2.5 电网接入设计
不可逆流并网是分布式能源应用 的新型模式，又被称为共网或单方向 • 不可逆流低压并网发电系统 联网。就是以微电网和市政电力联网 共同向负载供电，而且在供电时，微 电网中的电能不会流向市政电网，只 有当微电网不能满足负载的功耗时， 市政电网作为补充供应。
启 动
输V出 p电 v功 >网 启 率 正 动 大 常 电 于压 0，1分钟
故 障
故 障 排 除 ， 5分 钟 满 足 启 动 运 行 条 件
发 生 故 障
Vpv>启 动 电 压 ， 1分 钟
待 机
输 出 功 率 接 近 0
通 过 显 示 屏 发 出 关 机 命 令
并 网
按 键
发 电
关 机
通 过 显 示 屏 发 出 开 机 命 令
2.4 并网逆变器介绍
单相工频隔离
• 对应产品：SG3K、SG5K、SG6K • 优点：结构简单、具有电气隔离、抗冲击性能好、安全可靠 • 缺点：效率相对较低、较重
2.4 并网逆变器介绍
三相工频隔离
• 对应产品：SG10K3、SG30K3、SG50K3、SG100K3、 SG250K3、 SG500K3
电压等级
0.4KV 0.4KV或10KV
10KV 10KV或35KV 35KV或110KV
2.5 电网接入设计
（4）电网接入主要设备
电压等级 0.4KV 10KV
35KV
接入设备
低压配电柜
低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能
双绕组升压变压器：0.4/10KV 双分裂升压变压器：0.27/0.27/10KV（TL逆变器） 高压开关柜：计量、开关、保护及监控
2.2 直流汇流的设计
（4）直流防雷配电柜
• 规格：100KW～500KW。 • 直流断路器（ABB） • 防反二极管 • 光伏防雷器（菲尼克斯） • 直流电压表。
2.3 直流电缆的设计
（1）直流电缆包括 • 汇流箱——直流防雷配电柜 • 直流防雷配电柜——并网逆变器
（2）直流电缆选择 • 电缆的线径，一般要求损耗小于2% • 耐压1KV、单芯电缆 • 阻燃、铠装 • 低烟无卤（对于建筑光伏发电系统） • 桥架（对于建筑光伏发电系统）
直流电压范围
150～450 150～450 200～450 150～450 150～450 300～780 320～780 220～450 220～450 450～880
450～880
推荐MPPT范围 (V)
190～320 190～320 250～320 190～320 190～320 375～560 400～560 275～320 275～320 560～620
• 目前没有颁布明确的相关设计标准 • 参考标准
Ø 《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000) Ø 交流电气装置的接地 DL/ T 621 1997 Ø SJ/T 11127-1997 光伏(PV)发电系统过电压保护－导 Ø IE则C 60364-7-712-2002、IEC 61557-4-
MPPT电压范围内，开路电压不超过逆变器的最大允许电压 • 电池串列的最大开路电压不超过组件允许的最大电压 • 晶体硅组件工作电压温度系数：-0.45%V/℃,晶体硅组件开
路电压温度系数：-0.34%V/℃ • 非晶体硅组件工作电压温度系数：-0.28%V/℃,晶体硅组件
开路电压温度系数：-0.28%V/℃
2.4 并网逆变器介绍
（1）并网发电系统示意图
No Image
2.4 并网逆变器介绍
（2）几种不同的电路拓扑结构
单相高频不隔离
• 对应产品：SG1K5TL、SG2K5TL、SG3KTL、SG4KTL • 优点：效率高、直流输入电压范围宽、体积小、重量轻 • 缺点：无电气隔离，光伏组件两端有电网电压、EMC难度较大
逆变器
功率检测装置 RS485
三相交流电网 AC400/230V,50Hz
当地负荷
2.5 电网接入设计
• 可调度式低压并网发电系统
双向逆变器
RS485
蓄电池组
测控装置
三相交流电网 AC400/230V,50Hz
当地负荷Biblioteka .5 电网接入设计• 10KV高压并网发电系统
逆变器
低
高
压
压
开
开
10KV高 压 电 网
2.1 光伏阵列的设计
（7）各款逆变器MPPT和Uoc推荐范围（-10～ 晶体7硅0光℃伏）组件
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
逆变器型号规格
SG1K5TL SG2K5TL
SG3K SG3KTL SG4KTL
SG5K SG6K SG10K3 SG30K3 SG50K3 SG100K3～ SG500K3
满 足 启 动 运 行 条 件
按 下 紧 急 停 机 按 钮
解 除 紧 急 停 机 按 钮 通 过 显 示 屏 发 出 开 机 指 令 满 足 启 动 运 行 条 件
紧 急 关 机
2.4 并网逆变器介绍
（5）主要保护功能
• 电网电压过、欠压保护 • 电网电压过、欠频保护 • 电网短路保护 • 孤岛效应保护 • 逆变器过载保护 • 逆变器过热保护 • 直流过压保护 • 直流极性反接保护 • 逆变器对地漏电保护
• 优点：结构简单、具有电气隔离、抗冲击性能好、安全可靠 • 缺点：效率相对较低、较重
2.4 并网逆变器介绍
三相直接逆变不隔离
• 对应产品：SG500KTL • 优点：效率高、体积小、结构简单 • 缺点：无电气隔离，光伏组件两端有电网电压
2.4 并网逆变器介绍
（3）并网逆变器图片
2.4 并网逆变器介绍
2007
2.7 防雷接地要求
（2）直击雷和感应雷的防护
• 光伏组件支架等电位连接 • 光伏组件边框接地 • 接闪器的设计和布置（滚球法等） • 光伏阵列防雷汇流箱、直流防雷配电柜 • 电网侧防雷和接地设计 • 接地电阻的设计，小于4Ω
2.7 防雷接地要求
（3）典型的防雷接线方式
凯文接线
2.7 防雷接地要求
2.6 电站监控要求
• 监控软件
----监控整个光伏电站并网发电设备 ----实现“三遥”功能 ----显示直观，数据齐全 ----标准MODBUS通讯协议;(IEC 61850) ----自动翻屏，具有良好的展示效果 ----欢迎界面可定制 ----具有短信、email等报警功能 ----具有集成环境监测功能
低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能
双绕组升压变压器：0.4/10KV,10/35KV（二次升压） 0.4KV/35KV（一次升压）
双分裂升压变压器：0.27/0.27/10KV,10KV/35KV （TL逆变器）
高压开关柜：计量、开关、保护及监控
2.6 电站监控要求
（1）并网设备监控装置 • 几种常见的通讯方式
2.6 电站监控要求
• 监控界面
2.6 电站监控要求
（2）电力监控装置
• 对于10KV以上的并网电站，一般要求配置电力监控装 置，用于监控站控层的开关柜内仪表、开关、保护等信 号，可实现电网调度功能。
• 电力系统配置
2.6 电站监控要求
用于宁夏发电集团330KW光伏电站
2.7 防雷接地要求
（1）相关标准
SG3K SG5K SG6K SG10K3 SG30K3 SG30KLV SG50K3 SG100KLV SG100K3～ SG500K3
非晶体硅光伏组件
直流电压范围
150～450 150～450 150～450 200～450 300～780 320～780 220～450 220～450 250～800 450～880 300～880
2.5 电网接入设计
（1）接入电压等级
• 低压配电网：0.4KV ——即发即用、多余的电能送入电网
• 中压电网：10KV、35KV ——通过升压装置将电能馈入电网
• 高压电网：110KV ——通过升压装置将电能馈入电网，远距离传输
2.5 电网接入设计
（2）并网发电方式
• 可逆流低压并网发电系统
可逆流并网是目前应用的主流 技术，就是将分布式电源中的电能 转换成与市政电网同频、同相、同 幅的交流电后并入市政电网，由市 政电网供给负载使用，典型的应用 就是太阳能电站的建设。
• 峰值功率-----Wp • 最大工作电压-----Vmp • 最大工作电流-----Imp • 短路电流-----Isc • 开路电压-----Voc • 最大系统电压 • 工作电压温度系数 • 开路电压温度系数
2.1 光伏阵列的设计
(3)I-V＆P-V曲线特性
2.1 光伏阵列的设计
(4)温度变化与短路电流、开路电压、和功率之间的关系
450～880
515～600
680～800
2.1 光伏阵列的设计
（8）并联设计原则
• 电池串列的电气特性一致 • 接至同一台逆变器 • 并联线路尽可能短 • 采用专用的汇流箱 • 对于非晶硅组件，可先采用专用的光伏连接器
2.2 直流汇流的设计
（1）光伏阵列汇流箱（不带监控）
规格：PVS-8 • 高压熔丝(1000V)、直流断路器（ABB）、光伏防雷器(菲尼克斯)
2.4 并网逆变器介绍
SG5K、SG6K
2.4 并网逆变器介绍
SG10K3
SG30K3、
2.4 并网逆变器介绍
SG100K3
2.4 并网逆变器介绍
SG250K3
2.4 并网逆变器介绍
SG500KTL
2.4 并网逆变器介绍
SG500K3
2.4 并网逆变器介绍
（4）并网逆变器工作模式转换图
2.2 直流汇流的设计
规格：PVS-16
2.2 直流汇流的设计
（2）光伏阵列汇流箱（带监控）
规格：PVS-8M，PVS-16M • 高压熔丝(1000V)、直流断路器（ABB）、光伏防雷器(菲尼克斯)
2.2 直流汇流的设计
（3）光伏连接器
• 针对非晶硅光伏组件，由于电流小，一般在汇流箱的前级采 用光伏连接器进行汇流。
推荐Uoc范围(V)
240～400 240～400 310～400 240～400 240～400 470～700 500～700 340～400 340～400 700～780
560～620
700～780
2.1 光伏阵列的设计
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
逆变器型号规格
SG1K5TL SG2K5TL SG3KTL/4KTL
推荐MPPT范围 (V)
170～300 170～300 170～300 230～300 340～528 365～528 250～300 250～300 290～540 515～600 340～600
推荐Uoc范围(V)
225～400 225～400 225～400 305～400 450～700 480～700 330～400 330～400 380～720 680～800 450～800
光伏并网电站设计介绍
为可再生能源提供完美接入方案
目录
一、光伏并网电站的组成 二、光伏并网电站设计过程 三、10MW光伏并网电站设计案
例
一、光伏并网电站的组成
•光伏组件（固定或 跟踪） •方阵汇流箱 •直流配电柜 •并网逆变器 •交流配电柜 •电网接入系统（升 压、计量设备等） •交、直流电缆 •监控及通讯装置 •防雷接地装置
关
关
柜
柜
三相升压变压器
2.5 电网接入设计
• 35KV高压并网发电系统
逆变器 逆变器
低 压 开 关 柜
三相升压变压器
10KV 高 压 开 关 柜
10/35KV 三相升压变压器
35KV 高 压 开 关 柜
35KV 高压电网
低 压 开 关 柜
三相升压变压器
2.5 电网接入设计
（3）接入电压等级参考
装机容量G G<200KW 200KW≤G<400KW 400KW≤G<3MW 3MW≤G<10MW G≥10MW
2.1 光伏阵列的设计
（5）光伏组件安装
• 安装位置（地面、屋顶） • 安装方式（固定、跟踪） • 安装角度（方位角、倾斜角）
2.1 光伏阵列的设计
（6）串联设计原则
• 安装角度一致，电池组件规格相同 • 根据并网逆变器的MPPT电压范围来设计组件串联的数量，
需要考虑温度与电压之间的变化关系 • 在温度变化范围内，电池串列的最佳工作电压应在逆变器的
二、光伏并网电站设计过程
2.1 光伏阵列的设计 2.2 直流汇流的设计 2.3 直流电缆的选择 2.4 并网逆变器介绍 2.5 电网接入设计 2.6 电站监控要求 2.7 防雷接地要求
2.1 光伏阵列的设计
(1)常见光伏组件类型
单晶硅组件
多晶硅组件
非晶硅组件
2.1 光伏阵列的设计
(2)主要参数
逆变器
计量表
计量表
三相交流电网 AC400/230V,50Hz
当地负荷
2.5 电网接入设计
不可逆流并网是分布式能源应用 的新型模式，又被称为共网或单方向 • 不可逆流低压并网发电系统 联网。就是以微电网和市政电力联网 共同向负载供电，而且在供电时，微 电网中的电能不会流向市政电网，只 有当微电网不能满足负载的功耗时， 市政电网作为补充供应。
启 动
输V出 p电 v功 >网 启 率 正 动 大 常 电 于压 0，1分钟
故 障
故 障 排 除 ， 5分 钟 满 足 启 动 运 行 条 件
发 生 故 障
Vpv>启 动 电 压 ， 1分 钟
待 机
输 出 功 率 接 近 0
通 过 显 示 屏 发 出 关 机 命 令
并 网
按 键
发 电
关 机
通 过 显 示 屏 发 出 开 机 命 令
2.4 并网逆变器介绍
单相工频隔离
• 对应产品：SG3K、SG5K、SG6K • 优点：结构简单、具有电气隔离、抗冲击性能好、安全可靠 • 缺点：效率相对较低、较重
2.4 并网逆变器介绍
三相工频隔离
• 对应产品：SG10K3、SG30K3、SG50K3、SG100K3、 SG250K3、 SG500K3
电压等级
0.4KV 0.4KV或10KV
10KV 10KV或35KV 35KV或110KV
2.5 电网接入设计
（4）电网接入主要设备
电压等级 0.4KV 10KV
35KV
接入设备
低压配电柜
低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能
双绕组升压变压器：0.4/10KV 双分裂升压变压器：0.27/0.27/10KV（TL逆变器） 高压开关柜：计量、开关、保护及监控
2.2 直流汇流的设计
（4）直流防雷配电柜
• 规格：100KW～500KW。 • 直流断路器（ABB） • 防反二极管 • 光伏防雷器（菲尼克斯） • 直流电压表。
2.3 直流电缆的设计
（1）直流电缆包括 • 汇流箱——直流防雷配电柜 • 直流防雷配电柜——并网逆变器
（2）直流电缆选择 • 电缆的线径，一般要求损耗小于2% • 耐压1KV、单芯电缆 • 阻燃、铠装 • 低烟无卤（对于建筑光伏发电系统） • 桥架（对于建筑光伏发电系统）
直流电压范围
150～450 150～450 200～450 150～450 150～450 300～780 320～780 220～450 220～450 450～880
450～880
推荐MPPT范围 (V)
190～320 190～320 250～320 190～320 190～320 375～560 400～560 275～320 275～320 560～620
• 目前没有颁布明确的相关设计标准 • 参考标准
Ø 《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000) Ø 交流电气装置的接地 DL/ T 621 1997 Ø SJ/T 11127-1997 光伏(PV)发电系统过电压保护－导 Ø IE则C 60364-7-712-2002、IEC 61557-4-
MPPT电压范围内，开路电压不超过逆变器的最大允许电压 • 电池串列的最大开路电压不超过组件允许的最大电压 • 晶体硅组件工作电压温度系数：-0.45%V/℃,晶体硅组件开
路电压温度系数：-0.34%V/℃ • 非晶体硅组件工作电压温度系数：-0.28%V/℃,晶体硅组件
开路电压温度系数：-0.28%V/℃
2.4 并网逆变器介绍
（1）并网发电系统示意图
No Image
2.4 并网逆变器介绍
（2）几种不同的电路拓扑结构
单相高频不隔离
• 对应产品：SG1K5TL、SG2K5TL、SG3KTL、SG4KTL • 优点：效率高、直流输入电压范围宽、体积小、重量轻 • 缺点：无电气隔离，光伏组件两端有电网电压、EMC难度较大
逆变器
功率检测装置 RS485
三相交流电网 AC400/230V,50Hz
当地负荷
2.5 电网接入设计
• 可调度式低压并网发电系统
双向逆变器
RS485
蓄电池组
测控装置
三相交流电网 AC400/230V,50Hz
当地负荷Biblioteka .5 电网接入设计• 10KV高压并网发电系统
逆变器
低
高
压
压
开
开
10KV高 压 电 网
2.1 光伏阵列的设计
（7）各款逆变器MPPT和Uoc推荐范围（-10～ 晶体7硅0光℃伏）组件
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
逆变器型号规格
SG1K5TL SG2K5TL
SG3K SG3KTL SG4KTL
SG5K SG6K SG10K3 SG30K3 SG50K3 SG100K3～ SG500K3
满 足 启 动 运 行 条 件
按 下 紧 急 停 机 按 钮
解 除 紧 急 停 机 按 钮 通 过 显 示 屏 发 出 开 机 指 令 满 足 启 动 运 行 条 件
紧 急 关 机
2.4 并网逆变器介绍
（5）主要保护功能
• 电网电压过、欠压保护 • 电网电压过、欠频保护 • 电网短路保护 • 孤岛效应保护 • 逆变器过载保护 • 逆变器过热保护 • 直流过压保护 • 直流极性反接保护 • 逆变器对地漏电保护
• 优点：结构简单、具有电气隔离、抗冲击性能好、安全可靠 • 缺点：效率相对较低、较重
2.4 并网逆变器介绍
三相直接逆变不隔离
• 对应产品：SG500KTL • 优点：效率高、体积小、结构简单 • 缺点：无电气隔离，光伏组件两端有电网电压
2.4 并网逆变器介绍
（3）并网逆变器图片
2.4 并网逆变器介绍
2007
2.7 防雷接地要求
（2）直击雷和感应雷的防护
• 光伏组件支架等电位连接 • 光伏组件边框接地 • 接闪器的设计和布置（滚球法等） • 光伏阵列防雷汇流箱、直流防雷配电柜 • 电网侧防雷和接地设计 • 接地电阻的设计，小于4Ω
2.7 防雷接地要求
（3）典型的防雷接线方式
凯文接线
2.7 防雷接地要求
2.6 电站监控要求
• 监控软件
----监控整个光伏电站并网发电设备 ----实现“三遥”功能 ----显示直观，数据齐全 ----标准MODBUS通讯协议;(IEC 61850) ----自动翻屏，具有良好的展示效果 ----欢迎界面可定制 ----具有短信、email等报警功能 ----具有集成环境监测功能
低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能
双绕组升压变压器：0.4/10KV,10/35KV（二次升压） 0.4KV/35KV（一次升压）
双分裂升压变压器：0.27/0.27/10KV,10KV/35KV （TL逆变器）
高压开关柜：计量、开关、保护及监控
2.6 电站监控要求
（1）并网设备监控装置 • 几种常见的通讯方式
2.6 电站监控要求
• 监控界面
2.6 电站监控要求
（2）电力监控装置
• 对于10KV以上的并网电站，一般要求配置电力监控装 置，用于监控站控层的开关柜内仪表、开关、保护等信 号，可实现电网调度功能。
• 电力系统配置
2.6 电站监控要求
用于宁夏发电集团330KW光伏电站
2.7 防雷接地要求
（1）相关标准
SG3K SG5K SG6K SG10K3 SG30K3 SG30KLV SG50K3 SG100KLV SG100K3～ SG500K3
非晶体硅光伏组件
直流电压范围
150～450 150～450 150～450 200～450 300～780 320～780 220～450 220～450 250～800 450～880 300～880
2.5 电网接入设计
（1）接入电压等级
• 低压配电网：0.4KV ——即发即用、多余的电能送入电网
• 中压电网：10KV、35KV ——通过升压装置将电能馈入电网
• 高压电网：110KV ——通过升压装置将电能馈入电网，远距离传输
2.5 电网接入设计
（2）并网发电方式
• 可逆流低压并网发电系统
可逆流并网是目前应用的主流 技术，就是将分布式电源中的电能 转换成与市政电网同频、同相、同 幅的交流电后并入市政电网，由市 政电网供给负载使用，典型的应用 就是太阳能电站的建设。
• 峰值功率-----Wp • 最大工作电压-----Vmp • 最大工作电流-----Imp • 短路电流-----Isc • 开路电压-----Voc • 最大系统电压 • 工作电压温度系数 • 开路电压温度系数
2.1 光伏阵列的设计
(3)I-V＆P-V曲线特性
2.1 光伏阵列的设计
(4)温度变化与短路电流、开路电压、和功率之间的关系
450～880
515～600
680～800
2.1 光伏阵列的设计
（8）并联设计原则
• 电池串列的电气特性一致 • 接至同一台逆变器 • 并联线路尽可能短 • 采用专用的汇流箱 • 对于非晶硅组件，可先采用专用的光伏连接器
2.2 直流汇流的设计
（1）光伏阵列汇流箱（不带监控）
规格：PVS-8 • 高压熔丝(1000V)、直流断路器（ABB）、光伏防雷器(菲尼克斯)