并网光伏电站基本结构+系统组成+主要设备及性能简介共68页文档
光伏电站系统原理及组成
光伏电站系统原理及组成一、光伏系统的工作原理（图1）1工作原理：白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求.再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。
晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电.蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用.光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安全使用.二、光伏系统的组成光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器,交流配电柜等设备组成。
其各部分设备的作用是:⑴太阳能电池方阵：在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。
在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能,是能量转换的器件.太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
⑵蓄电池组：其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a。
自放电率低；b.使用寿命长；c。
深放电能力强；d.充电效率高；e。
少维护或免维护；f.工作温度范围宽；g.价格低廉。
目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为2V DC;配套200Ah 以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池,每只蓄电池的额定电压为12V DC。
⑶充放电控制器：是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。
由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
光伏电站系统组成
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
光伏发电系统
六、监控、保护及通讯装置
实现发电设备运行控制、电站故障保护和数据采 集维护等功能，并与电网调度协调配合，提高电 站自动化水平和安全可靠性，有利于减小光伏对 电网影响。
光伏发电系统
六、监控、保护及通讯装置
监控系统网络结构见附件一 一次系统图见附件二
光伏发电系统
衷心感谢
各位领导及同事参与讨论！
离传输
光伏发电系统
五、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
低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能
单晶硅组件
多晶硅组件
光伏发电系统
非晶硅组件
三、光伏发电系统组成
汇流箱：为了减少光伏组件与逆变器之间连接线，方便维 护，提高可靠性，一般在光伏组件与逆变器之间增加直流 汇流装置。汇流箱具备防雷功能的，同时可以监测光电池 板运行状态，汇流后电流、电压、功率，防雷器状态、直 流断路器状态采集，继电器接点输出等功能，并带有风速、 温度、辐照仪等传感器接口功能供客户选择，装置标配有 RS485接口，可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。
光伏发电系统
三、光伏发电系统组成
光伏发电系统是由太阳能电池方阵，汇流箱，直流配 电柜，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统、电 网接入系统（升压、计量等设备）、监控及通讯装置、 防雷接地装置等设备组成。
光伏电站、并网逆变器系统介绍
通讯服务器
以太网交换机
单模光缆 1MW子站(1#) 光纤收发器
以太网
单模光缆 1MW子站(10#) 光纤收发器
以太网
数据采集器
RS485
数据采集器
RS485
汇流箱1
SG500KTL 逆变器 SG500KTL 逆变器
汇流箱1
SG500KTL 逆变器 SG500KTL 逆变器
环 境 监 测 仪
汇流箱n
汇流箱n
为了使电池组件工作在最大功率点，要
求接入同一台并网逆变器的每个电池串 列的电压、功率基本一致。并且要求电 池组件安装在同一倾斜面上，如右图所 示。
某品牌230W多晶硅组件参数
光伏 组件 型号 XX230 P-29P 实 际 功 率 230 Wp 开路 电压 额 定 电 压 29. 5 V 短 路 电 流 8. 4A 额 定 电 流 7. 8A 功率 温度 系数 短路电 流温度 系数 开路电 压温度 系数 0.37%/ ℃
无变压器型并网逆变器 型号：SG500KTL
1MW升压变: 0.27/0.27/10KV（1000KVA） 数据采集器 型号：Suninfo logger 共1台
共2台
共1台
光纤收发器
10KV开关柜
1套
1台
1MW汇流箱到逆变器之间的电气图
SG500KTL 并网逆变器 RS485 PMD-D500K 直流配电柜 RS485 PVS-16M 汇流箱1 PVS-16M 汇流箱8 PVS-16M 汇流箱9 PVS-16M 汇流箱16 PMD-D500K 直流配电柜 SG500KTL 并网逆变器
35KV电网接入 35KV总站
35KV进线计量柜 35/0.4KV 变压器 35KV高压开关柜 1 35KV 1MW并网子站 1# 35KV高压开关柜 10 35KV 1MW并网子站 10# 0.4KV.50Hz 站用电源
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
太阳能光伏系统是一种将太阳能转化为电能的设备，主要由以下几个部分组成：
1. 太阳能电池板：这是太阳能光伏系统中最关键的部分，它使用半导体材料（如硅）制成，当太阳光照射到电池板上时，半导体材料会吸收光能，并转化为电能。
这个过程被称为光电转换。
2. 逆变器：逆变器的作用是将直流电（DC）转化为交流电（AC）。
因为我们的电力系统通常使用的是交流电，所以逆变器是太阳能光伏系统中的重要组成部分。
3. 电池组：电池组的作用是储存从太阳能电池板和逆变器产生的电能。
当没有太阳光的时候，储存的电能可以供应给负载使用。
4. 支架和角度器：支架的作用是支撑太阳能电池板，使其能够最大限度地接收到太阳光。
角度器的作用是调整太阳能电池板的角度，使其能够最大限度地接收到太阳光。
5. 电气配件和保护设备：包括电线、接头、开关、保险丝等，用于连接和保护系统的各个部分。
保护设备如防雷器、断路器等，用于保护系统免受损害。
以上就是太阳能光伏系统的组成，以及各部件的作用和原理。
光伏并网发电系统简介
光伏并网发电系统简介
光伏并网发电系统结构[1]如图1.1所示，主要由光伏阵列、并网逆变器、继电保护装置和控制器组成。
图中宽箭头表示功率流向，细箭头表示检测及控制信号流向。
光伏阵列是光伏并网发电系统的主要部件，负责将太阳能转换为电能，是系统的电源。
并网逆变器是光伏并网发电系统的核心部件，受控制器控制，负责将光伏阵列输出的直流电逆变为符合相关标准的正弦工频电。
光伏阵列并网逆变器继电保护装置电网
控制器
图1.1并网光伏发电系统的结构框图
继电保护装置是光伏并网发电系统不可或缺的组成部分，在一定程度上受控制器控制，负责保证该分布式发电系统和电网的安全。
控制器是光伏并网发电系统的大脑，通过对检测信号的分析处理，实现光伏电池的最大功率点跟踪控制、电能的并网控制以及反孤岛等控制。
按照有无储能环节，光伏并网发电系统分为不可调度式光伏并网发电系统和可调度式光伏并网发电系统。
不可调度式光伏并网发电系统不含储能环节，并网逆变器直接将光伏阵列产生的电能全部逆变到负载及电网，并网功率的大小完全取决于当时的日照和温度等因素。
当光伏阵列发出的电能大于负载所需功率时，剩余电能将馈入电网以减小电网燃料消耗；当光伏阵列发出的电能小于负载所需功率时，系统将从电网吸收相应电能以维持负载正常运行。
适用于电网稳定即不经常停电的地区。
可调度式光伏并网发电系统含储能环节，储能装置首先储存光伏阵列产生的电能，然后根据需要将电能逆变并入电网或者独立向负载供电等。
这种系统的优点是可人为设定逆变器的工作时间及逆变器发出功率的大小，且当电网断电及照度较低时，系统依然可以向负载供电。
适用于经常停电的地区。
光伏系统的组成及其应用
太阳能光伏系统分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统：
1、离网光伏发电系统。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。
并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。
而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。
3、分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。
其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
1. 引言1.1 概述太阳能光伏系统是一种利用太阳能转化为电能的技术系统。
它由不同的部件组成，包括太阳能电池板、逆变器和放大器等。
这些部件各自扮演着不同的角色，共同完成将太阳能转化为可用电能的过程。
1.2 文章结构本文将对太阳能光伏系统的组成进行简要介绍，并详细说明每个部件的作用和原理。
首先，将讨论太阳能光伏系统所包含的三个主要部件：太阳能电池板、逆变器和放大器。
然后，将分别阐述每个部件的作用和原理。
1.3 目标本文旨在帮助读者了解太阳能光伏系统的基本组成以及每个部件的作用和原理。
通过对该技术系统的深入理解，读者可以更好地认识到太阳能光伏领域中不同部件之间相互关联的重要性，并根据需要选择合适的组件搭建自己的太阳能光伏系统。
同时，也有助于加深对可再生能源利用以及环境保护的认识。
2. 太阳能光伏系统的组成太阳能光伏系统是由多个关键部件组成的，每个部件都具有特定的功能和作用。
下面将逐一介绍这些部件。
2.1 太阳能电池板（光伏电池）太阳能电池板是太阳能光伏系统中最核心的部件之一。
它使用光伏效应将太阳辐射转换为直流电能。
当太阳辐射照射到电池板上时，通过半导体材料内PN结构的作用，光子激发了材料内的自由载流子，从而产生电流。
这个过程称为光伏效应。
2.2 逆变器（Inverter）逆变器是太阳能光伏系统中另一个重要的部件。
它负责将直流电转换为交流电，以便供给家庭或工业设备使用。
在太阳能光伏系统中，太阳能电池板产生的是直流电。
然而，我们通常使用的大多数家用设备和工业设备需要交流电才能正常工作。
因此，逆变器发挥着非常关键的作用。
逆变器通过使用先进的电子元件和控制技术来实现直流到交流的转换。
它接收来自太阳能电池板的直流电，并使用内部电路将其转换为符合需要的交流电。
此外，逆变器还可以调节输出电压和频率，以满足不同设备的要求。
2.3 放大器（Amplifier）放大器是太阳能光伏系统中用于增强信号强度和稳定输出的部件。
光伏电站的基本组成及基本原理
图1:户用离网系统结构(500W)光伏组件
小型离网储能系统
InverterChargeController
户用控逆一体机图2:系统实物图
第 1 7
将提供380V 左右的串联电池板连接到充电控制器 给蓄电池充电经逆变器产生220 V/380VAC,用以为村庄或学校等供电。此系统不会接入交流供电线路，为“离网”应用。如图1所示：此系统功率较大，可为更多用户供电
功率优化器自动将组件开路电压限制 在1V, 直到逆变器给出开机指令，因 此，功率优化器对组件的安装人身安 全及屋顶系统电弧、火灾的风险有可 靠保护。
DC/DCInverterDC/DCHyocDCDC图7:功率优化器+逆变器并网系统
直流功率优化器并网系统
第 2 1
物花
DCDC
直流功率优化器并网系统
智能MPPT汇流箱集散式光伏逆变系统是分散式跟踪、集中逆变的并网方案，实现了每2~4串PV 组件对应1路MPPT的分散跟踪功能，光伏汇流箱输出电压升高到900V 后，至逆变室集中逆变，且逆变器的交流输出电压升高到570V。第 16 页电池组件
升压箱变1MW高效逆变器
集散型递变器大型电站并网系统
DC/DCDC900VDC/DCOOODC/DCDC/DC
光伏电站的基本组成及基本原理
第 2 页
总体介绍-效果图
电池组件汇流箱直流配电柜
交流汇流箱交流部分 并网接入
总体介绍 - 设备组成
变换部分b
组串逆变器
交流配电柜
集中逆器
变压器
电网
总体介绍-发电原理光伏电站是利用一定数量太阳能电池组件串联后接收太阳光将辐射能转换为 一定电压(逆变器额定电压)和电流的直流电，通过逆变器将电池组件发出的直 流电逆变成符合需求的交流电，供负载使用。光伏组件 光伏汇流箱 逆变器 卖电电 网
简要说明光伏组件的组成结构及各自的作用
简要说明光伏组件的组成结构及各自的作用光伏组件是光伏发电系统中的核心部件，由多个光伏电池组成，能够将光能转化为电能。
光伏组件的主要组成结构包括玻璃罩板、背板、背板胶条、电池片、焊接带、防尘垫片、支架和接线盒等。
1. 玻璃罩板：光伏组件的顶层是由玻璃罩板覆盖的，其主要作用是保护光伏电池不受外界环境的影响，同时提供良好的光透过率，使太阳光能够充分照射到电池片上。
2. 背板：光伏组件的背面是由背板覆盖的，其主要作用是提供机械支撑和电气绝缘，保护电池片不受外界压力和湿气的影响。
3. 背板胶条：背板胶条位于背板和玻璃罩板之间，其主要作用是防止背板和玻璃罩板之间的空气进入光伏组件内部，同时起到防水密封的作用。
4. 电池片：光伏组件中最重要的部分就是电池片，其主要作用是将太阳光能转化为电能。
电池片通常由硅材料制成，其中正面有P型半导体，背面有N型半导体，当太阳光照射到电池片上时，会产生光生电压，从而产生电流。
5. 焊接带：焊接带将电池片连接在一起，形成串联或并联的电池组，以提供所需的电压和电流。
6. 防尘垫片：防尘垫片位于玻璃罩板和电池片之间，其主要作用是防止灰尘、水汽等杂质进入光伏组件内部，保持电池片的清洁和高效工作。
7. 支架：支架是用来安装和支撑光伏组件的，其主要作用是使光伏组件能够正确地朝向太阳光，并且具有一定的倾角，以提供最佳的光照条件。
8. 接线盒：接线盒位于光伏组件的背面，其主要作用是将电池片的输出电能通过连接线路传输到并网逆变器或储能设备中，以供家庭或工业用电。
总结起来，光伏组件的组成结构包括玻璃罩板、背板、背板胶条、电池片、焊接带、防尘垫片、支架和接线盒等。
玻璃罩板能够保护光伏电池不受外界环境的影响，背板提供机械支撑和电气绝缘，背板胶条防止空气进入组件内部，电池片将太阳光能转化为电能，焊接带将电池片连接在一起，防尘垫片保持电池片的清洁和高效工作，支架使组件能够正确朝向太阳光，接线盒将电能传输到并网逆变器或储能设备中。
光伏并网发电系统构成
光伏并网发电系统构成
光伏并网发电系统构成
光伏并网发电系统主要由太阳能光伏组件、光伏支架系统、汇流箱、直流配电箱(可选)、并网逆变器、交流配电箱(柜)组成。
各部分作用分别为：
A、太阳能光伏组件
太阳能光伏组件在系统中的主要作用为将太阳能转换为电能
B、光伏支架系统
根据不同的地理位置固定太阳能光伏组件并使光伏组件和地面构成一定夹角，以达到最佳日照。
C、汇流箱
将多组串联后的光伏组件串并联输出，且具有防雷功能。
D、直流配电箱
当系统容量较大时增加直流配电箱，主要作用为管理控制系统直流部分，具有短路保护作用
E、并网逆变器
并网逆变器是并网发电系统中的核心部件之一，其主要作用为将光伏组件产生的直流电力逆变为交流电力，并将电力输送到电网中。
其输出端可直接与电网相连，可根据电网电压、频率进行相应调整。
并网逆变器的最大功率跟踪功能可确保系统始终将光伏组件产生的最大能量输送到电网中。
F、交流配电箱(柜)
交流配电箱(柜)的主要作用是控制并网发电系统与电网系统的分合。
并具有一定的短路保护功能，且可根据需要增加切换功能。
简述光伏系统的组成
简述光伏系统的组成
光伏系统主要由太阳能电池阵列、汇流箱、逆变器、电网外电源、接线箱以及环境保护装置组成：
（1）太阳能电池阵列：使用个体太阳能电池片组成的大规模微电网系统。
（2）汇流箱：用于将太阳能电池阵列中的电流进行汇总，并将太阳能电池阵列与逆变器之间的电流连接起来。
（3）逆变器：将太阳能电池阵列所产生的直流电能转换成高压、高频的交流电能，供市电家庭配用。
（4）电网外电源：用于将太阳能系统产生的交流电能输送至市电网，自身采用双向调节功能，使太阳能电池阵列的输出电流等参数保持在规定的范围内。
（5）接线箱：在太阳能电池阵列、汇流箱里存储保护开关，并对太阳能电池阵列及汇流箱进行检测及安全保护。
（6）环境保护装置：用于合理安置太阳能系统，采取有效的止水及降噪设施，合理保护太阳能系统设备，避免野外设备因过暑过冷等因素而受损耗。
光伏系统主要设备介绍
EVA
17.6%
‐40℃—85℃ 25 年，10 年内组件功率不低于标称功率的 90%，25 年 内组件功率不低于标称功率的 80%
6.3.2 并网逆变器
并网光伏逆变器的工作原理是：利用单片机、DSP 等高性能微处理器控制大功率电力电子开关器件工 作，对光伏组件阵列输出的直流电进行转换，使设备输出满足电网电压、相位及频率要求的交流电。并网 光伏逆变器最特别之处在于，为保证光伏组件阵列始终能够以最大功率输出电能，系统中采用最大功率跟 踪（MPPT）控制技术，目前所有的并网光伏逆变器均采用了此项技术。
图 6-7-1 是光伏发电监控系统组网示意图。
图 6-7-1 光伏发电监控系统组网示意图 建设光伏电站监控系统的意义在于： 1）实现电站设备的统一运行监控，数据的集中管理，给运行人员、检修人员、管理人员等提供全面、 便捷、差异化的数据和服务； 2）成为电站设备的承载系统，为电站设备的规划、新设备的接入提供载体；3）建立统一的数据库， 为监控平台和其他各种专业监控系统提供数据服务。
备、监测数据通讯的规范性。界面设计遵循有关界面设计规范。 3）扩展性 硬件扩展性：系统能够广泛适配新接入监测设备的通信接口。软件扩展性：软件功能模块应可重用、
可配置、可拆卸。 4）开放性 系统能够同各类专家系统进行数据信息交换。系统能够与电网调度等系统进行数据信息交换。 5）集成性 能够集成环境、安防、电能量、电能质量等监测数据，分类处理，分类存储，统一界面显示监测数据。 6）可操作性 界面友好，操作方便，注重用户体验。
图 6-7-3 利用有线网络传输的基本原理图 该方式成本相对比较低，但是监控计算机长期连接在互联网上，有感染计算机病毒的危险，数据的安 全性相对较低。 对于通迅较为方便的地区，适合采用利用公众电话网 ADSL 的方式进行遥控遥测；对于有线网络未能 覆盖的地区，可采用 SMS 短信或者无线网卡等终端设备进行通信。 同时，监控系统还可以在楼层大厅等明显位置安装大型屏幕显示器，将太阳能光伏发电系统的相关信 息直观展示出来，如实时发电量、直流电压、直流电流、交流电压及电流、历史发电量和 CO2 减排量等， 让参观者可以真切地感受到光伏系统的节能减排效果，如图 6-7-4 所示。
光伏电站简介(并网)分析
三、国内外应用案例
❖ 北京德青源1MW
光伏电站）
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一、大型并网光伏电站组成
交流电缆 （1）交流电缆包括
• 并网逆变器——交流防雷配电柜 • 交流防雷配电柜——升压变压器 • 升压变压器——电网接入点
（2）交流电缆选择 • 电缆的线径，一般要求损耗小于2% • 根据电压等级选择相对应的耐压等级 • 桥架（对于建筑光伏发电系统）；直埋/电缆沟（对于大型
16
一、大型并网光伏电站组成
4、并网逆变器
按是否带变压器可分为无变压器型和有变压器型。对于无变压器 型逆变器，最大效率 98.5%和欧洲效率98.3%；对于有变压器型 逆变器，最大效率 97.1%和欧洲效率96.0%。
按组件接入情况划分单组串式、多组串式、集中式；
=
组串式并网逆变器
=
≈
=
=
=~
=
=
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
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）
光伏电站）
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一、大型并网光伏电站组成
8、监控及通讯装置
实现发电设备运行控制、电站故障保护和数据采集维护等功能， 并与电网调度协调配合，提高电站自动化水平和安全可靠性，有利于 减小光伏对电网影响。
在监控系统架构方面，采用与常规厂站综合自动化系统相同架构， 即分层分布式结构。