光伏发电系统介绍概要PPT课件
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60 1650 ×990 ×40
19.5
多晶硅电池 组件
240 29.72 8.48 37.51 8.08 DC1000V 156×156
60 1650 ×990 ×40
非晶硅薄膜 半透明组件 (48W)
48W 64 0.76 84 0.96
DC1000V
1245 ×635 ×7.5 14.4
3）各种电池的性能比较
任务的太阳能光伏电站。
主要应用于远离公共电网的地区 和一些特殊场所，如为边远偏僻农 村、海岛、农牧渔民提供照明等基 本的生活用电，为通信中继站、边 防哨所等特殊处所提供电源。
它是太阳能光伏发电进入大规模商 业化发电阶段、成为电力工业组成 部分的重要发展方向，是当今世界 太阳能光伏发电技术发展的主流趋 势。
2）各种光伏组件基本参数表对照表
项目
单晶硅电池组件 （245W)
最大功率Pm(W) 最大功率下工作电压(V) 最大功率下工作电流(I)
开路电压(V) 短路电流(A) 最大系统电压(V) 电池片尺寸 电池片数量 电池组件尺寸(cm) 电池组件重量(kg)
245 29.92 8.19 37.68 8.56 DC1000V 156×156
名称
转换效率
安装方式
性能比较
单晶硅电池
多晶硅电池 非晶硅薄膜电池
20.4%（2cm×2cm ）
14.5%（2cm×2cm ）
8.6%（10cm×10cm ）
铝合金边框。 适合屋顶、地面大 型光伏电站
铝合金边框。 适合屋顶、地面大 型光伏电站
无边框，适合与建 筑一体化安装
（1）晶体硅太阳能电池组件技术成熟， 且产品性能稳定，使用寿命长。
具有电网欠压保护 ,保护值可设定 工作状态下直流电压过压保护 ，保护值可设定
当输入端正、负极接反时， 逆变器自动保护
系统接地时自动保护
4、储能变流器（PCS）基本功能及技术特性
1）概述
储能变流器(简称PCS)
双向充放电的并网变流装置 ，它肩负着充电和电能回馈作用，是 储能系统的关键设备之一。当PCS从电网吸收能量时，运行在可控 整流状态对蓄电池充电，反之，若变流器向电网馈送能量时，PCS 工作于有源逆变状态将蓄电池电能向电网输送。PCS可将夜间的 “谷电”或平日富余的电能存储起来以平衡电网峰谷，它不仅可 应对电网中断和大面积停电等突发事件，同时，可用于太阳能及 风力发电系统中，使其并网发电更稳定。
根据光伏组件的工作电压及组串的数量 确定逆变器的MPPT电压范围
目前光伏组件最大系统电压为 DC1000V
750A
输入最大功率、MPPT为880V
4
交流侧
10--500kW
三相380Vac
310-450Vac
50Hz 47-51.5Hz
功率因素
≥ 0.99（额定功率）
总电流波形失真率 夜间损耗 最大效率
（2）商业化使用的太阳能电池组件中， 单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次 ，但两者相差不大。
（3）晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件 故障率极低，运行维护最为简单。
（4）晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件 安装简单方便。
（5）非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应 ，高温性能等方面具有一定的优势，同 时容易配合建筑物的整体效果进行造型 ，但是组件效率较低，在安装场地面积 有限情况下，会影响到安装总容量。
PCS能够适应储能系统不同的充放电控制模式
充放电模式可以通过远方或就地进行参数设置，实现恒流和恒 功率充放电。PCS的额定功率能满足电池组的额定长时间工作， 最大功率能满足电池组的迅速放电能力。
2）储能变流PCS在储能系统中的典型应用
5、PCS和光伏逆变器的独立微网运行
如图所示，当断开外部电网时，根据 调度指令PCS和光伏逆变器可组成独 立微网的供电系统，该系统能实现对 本地负载的供电。同时，当光伏发电 系统发出的电能大于本地负载消耗的 电能时，可通过PCS将多出的电能向 电池组充电，如果电池组SOC达到 100%，则光伏逆变器调节输出功率 以稳定三相交流母线的电压；当光伏 发电系统发出的电能不能满足本地负 载消耗，则PCS转入放电状态向三相 母线供应电能以稳定交流母线电压。
2、光伏并网发电系统的组成部分
太阳能电池组件 汇流箱 并网逆变器 并网接入系统（含升压变压器、 高低压、开关柜，计量柜等） 控制系统（含自动化监控系统，调度系统、站用直流系统、站用
交流系统等）
三、并网光伏发电站主要设备参数及设计方案
1、光伏电池板组件参数 1）太阳能电池分类（目前国内常用商业类） 单晶硅电池 多晶硅电池 非晶体硅薄膜电池
直流
DC
滤波
器
AC
逆变器电气回路图
交流
L1
滤波
L2
器
L3
N
避雷器
2）光伏逆变器技术特性
最大直流功率
MPPT范围
最大直流电压 最大直流输入电流
最大输入路数
额定输出功率 额定电网电压 允许电网电压 额定电网频率
允许电网频率
光伏并网逆变器技术特性
直流侧
10--500kWp 230-820V 880V
根据光伏电站的光伏组件安装情况，合 理配置逆变器容量
光伏发电系统基本介绍及设计方案
一、光伏并网发电系统示意图
1、典型光伏发电系统示意图
2、光伏发电系统（带储能系统）示意图
二、并网光伏电站基本构架
1、概述 太阳能光伏电站按照运行方式可分为: 离网太阳能光伏电站
并网太阳能光伏电站
未与公电网相联接独立供电的太阳 与公共电网相联接且共同承担供电
能光伏电站。
2、汇流箱的选型 汇流箱的作用：
在太阳能光伏发电系统中，为减少光伏电池组件与逆变器之间的连线，同时减少直 流电缆的线损，需要在光伏组件安装侧将一定数量的光伏组件进行串、并联，再送 入逆变器直流侧。同时在汇流箱内安装直流防雷模块，起到光伏电站的防雷作用。
3、光伏逆变器基本功能及技术特性
1）基本功能 太阳能逆变器是一种功率电子电路，能把太wk.baidu.com能电池板的直流电压转换 为交流电压并入公用电网或来驱动当地的交流负载，是整个太阳能发电 系统的关键组件。 完成DC/AC 转换的电流连接到电网 找出最佳的操作点以优化太阳能光伏系统的效率
<3%（额定功率） <30W
96.5%（含变压器）
3）保护功能
孤岛保护 短路保护 电网恢复自启动 过流保护 欠压保护 直流过压保护 输入极性反接保护 系统接地保护
逆变器保护功能 同时采用主动式和被动式保护，动作时间小于2s
短路故障，动作时间小于20ms 2min 内启动
当输出电流超过额定电流的150% 时，逆变器0.1s内自动保护
19.5
多晶硅电池 组件
240 29.72 8.48 37.51 8.08 DC1000V 156×156
60 1650 ×990 ×40
非晶硅薄膜 半透明组件 (48W)
48W 64 0.76 84 0.96
DC1000V
1245 ×635 ×7.5 14.4
3）各种电池的性能比较
任务的太阳能光伏电站。
主要应用于远离公共电网的地区 和一些特殊场所，如为边远偏僻农 村、海岛、农牧渔民提供照明等基 本的生活用电，为通信中继站、边 防哨所等特殊处所提供电源。
它是太阳能光伏发电进入大规模商 业化发电阶段、成为电力工业组成 部分的重要发展方向，是当今世界 太阳能光伏发电技术发展的主流趋 势。
2）各种光伏组件基本参数表对照表
项目
单晶硅电池组件 （245W)
最大功率Pm(W) 最大功率下工作电压(V) 最大功率下工作电流(I)
开路电压(V) 短路电流(A) 最大系统电压(V) 电池片尺寸 电池片数量 电池组件尺寸(cm) 电池组件重量(kg)
245 29.92 8.19 37.68 8.56 DC1000V 156×156
名称
转换效率
安装方式
性能比较
单晶硅电池
多晶硅电池 非晶硅薄膜电池
20.4%（2cm×2cm ）
14.5%（2cm×2cm ）
8.6%（10cm×10cm ）
铝合金边框。 适合屋顶、地面大 型光伏电站
铝合金边框。 适合屋顶、地面大 型光伏电站
无边框，适合与建 筑一体化安装
（1）晶体硅太阳能电池组件技术成熟， 且产品性能稳定，使用寿命长。
具有电网欠压保护 ,保护值可设定 工作状态下直流电压过压保护 ，保护值可设定
当输入端正、负极接反时， 逆变器自动保护
系统接地时自动保护
4、储能变流器（PCS）基本功能及技术特性
1）概述
储能变流器(简称PCS)
双向充放电的并网变流装置 ，它肩负着充电和电能回馈作用，是 储能系统的关键设备之一。当PCS从电网吸收能量时，运行在可控 整流状态对蓄电池充电，反之，若变流器向电网馈送能量时，PCS 工作于有源逆变状态将蓄电池电能向电网输送。PCS可将夜间的 “谷电”或平日富余的电能存储起来以平衡电网峰谷，它不仅可 应对电网中断和大面积停电等突发事件，同时，可用于太阳能及 风力发电系统中，使其并网发电更稳定。
根据光伏组件的工作电压及组串的数量 确定逆变器的MPPT电压范围
目前光伏组件最大系统电压为 DC1000V
750A
输入最大功率、MPPT为880V
4
交流侧
10--500kW
三相380Vac
310-450Vac
50Hz 47-51.5Hz
功率因素
≥ 0.99（额定功率）
总电流波形失真率 夜间损耗 最大效率
（2）商业化使用的太阳能电池组件中， 单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次 ，但两者相差不大。
（3）晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件 故障率极低，运行维护最为简单。
（4）晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件 安装简单方便。
（5）非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应 ，高温性能等方面具有一定的优势，同 时容易配合建筑物的整体效果进行造型 ，但是组件效率较低，在安装场地面积 有限情况下，会影响到安装总容量。
PCS能够适应储能系统不同的充放电控制模式
充放电模式可以通过远方或就地进行参数设置，实现恒流和恒 功率充放电。PCS的额定功率能满足电池组的额定长时间工作， 最大功率能满足电池组的迅速放电能力。
2）储能变流PCS在储能系统中的典型应用
5、PCS和光伏逆变器的独立微网运行
如图所示，当断开外部电网时，根据 调度指令PCS和光伏逆变器可组成独 立微网的供电系统，该系统能实现对 本地负载的供电。同时，当光伏发电 系统发出的电能大于本地负载消耗的 电能时，可通过PCS将多出的电能向 电池组充电，如果电池组SOC达到 100%，则光伏逆变器调节输出功率 以稳定三相交流母线的电压；当光伏 发电系统发出的电能不能满足本地负 载消耗，则PCS转入放电状态向三相 母线供应电能以稳定交流母线电压。
2、光伏并网发电系统的组成部分
太阳能电池组件 汇流箱 并网逆变器 并网接入系统（含升压变压器、 高低压、开关柜，计量柜等） 控制系统（含自动化监控系统，调度系统、站用直流系统、站用
交流系统等）
三、并网光伏发电站主要设备参数及设计方案
1、光伏电池板组件参数 1）太阳能电池分类（目前国内常用商业类） 单晶硅电池 多晶硅电池 非晶体硅薄膜电池
直流
DC
滤波
器
AC
逆变器电气回路图
交流
L1
滤波
L2
器
L3
N
避雷器
2）光伏逆变器技术特性
最大直流功率
MPPT范围
最大直流电压 最大直流输入电流
最大输入路数
额定输出功率 额定电网电压 允许电网电压 额定电网频率
允许电网频率
光伏并网逆变器技术特性
直流侧
10--500kWp 230-820V 880V
根据光伏电站的光伏组件安装情况，合 理配置逆变器容量
光伏发电系统基本介绍及设计方案
一、光伏并网发电系统示意图
1、典型光伏发电系统示意图
2、光伏发电系统（带储能系统）示意图
二、并网光伏电站基本构架
1、概述 太阳能光伏电站按照运行方式可分为: 离网太阳能光伏电站
并网太阳能光伏电站
未与公电网相联接独立供电的太阳 与公共电网相联接且共同承担供电
能光伏电站。
2、汇流箱的选型 汇流箱的作用：
在太阳能光伏发电系统中，为减少光伏电池组件与逆变器之间的连线，同时减少直 流电缆的线损，需要在光伏组件安装侧将一定数量的光伏组件进行串、并联，再送 入逆变器直流侧。同时在汇流箱内安装直流防雷模块，起到光伏电站的防雷作用。
3、光伏逆变器基本功能及技术特性
1）基本功能 太阳能逆变器是一种功率电子电路，能把太wk.baidu.com能电池板的直流电压转换 为交流电压并入公用电网或来驱动当地的交流负载，是整个太阳能发电 系统的关键组件。 完成DC/AC 转换的电流连接到电网 找出最佳的操作点以优化太阳能光伏系统的效率
<3%（额定功率） <30W
96.5%（含变压器）
3）保护功能
孤岛保护 短路保护 电网恢复自启动 过流保护 欠压保护 直流过压保护 输入极性反接保护 系统接地保护
逆变器保护功能 同时采用主动式和被动式保护，动作时间小于2s
短路故障，动作时间小于20ms 2min 内启动
当输出电流超过额定电流的150% 时，逆变器0.1s内自动保护