并网光伏发电系统电气系统简介
光伏发电系统概述
光伏发电系统概述根据不同的应用场合，太阳能光伏发电系统一般分为并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等五种。
1、并网发电系统光伏并网系统由组件，并网逆变器，光伏电表，负载，双向电表，并网柜和电网组成，太阳能电池板发出的直流电，经逆变器转换成交流电送入电网。
目前主要有大型地面电站、中型工商业电站，小型家用电站三种形式。
由于并网光伏发电系统不需要使用蓄电池，节省了成本。
国家发布的并网新政策已经明确表示，家庭光伏电站免费入网，分布式发电光伏发电，一度电国家补贴0.42元，自己用电不花钱，多余的电还可以卖给电力公司。
从投资的长远角度，按家庭光伏电站25年的使用寿命计算，6-10年左右可以回收成本，剩下的十几年就是纯收益。
分布式光伏并网系统，负载优先使用太阳能，当负载用不完后，多余的电送入电网，当光伏电量不足时，电网和光伏可以同时给负载供电，并网逆变器依赖于电网，当电网断电时，逆变器就会启动孤岛保护功能，逆变器停止运行，太阳能不能发电，负载也不能工作。
2、离网发电系统离网型光伏发电系统，不依赖电网而独立运行，广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。
系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器，逆变器、蓄电池组、负载等构成。
光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。
这种系统由于必须配备蓄电池，且占据了发电系统30－50%的成本。
而且铅酸蓄电池的使用寿命一般都在3－5年，过后又得更换，这更是增加了使用成本。
而经济性来说，很难得到大范围的推广使用，因此不适合用电方便的地方使用。
对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网系统具有很强的实用性。
特别是单纯为了解决停电时的照明问题，可以采用直流节能灯，非常实用。
因此，离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的。
光伏并网发电电气系统设计
光伏并网发电电气系统设计随着能源危机日益突显和对可再生能源的迫切需求，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛关注。
光伏并网发电系统是将太阳光转化为电能，然后通过逆变器将电能与电网连接，实现电力的供给和销售。
在光伏并网发电电气系统设计中，以下几个方面需要考虑：1.光伏组件选择和布置：根据工程的需求和现场条件，选择合适的光伏组件，并合理布置。
光伏组件的选取要考虑其性能特点、品质和可靠性，以取得最佳的发电效果。
2.逆变器选择和配置：逆变器是将光伏组件产生的直流电转换成交流电的关键设备。
在选择逆变器时，要考虑其负载容量、效率、功率因数等技术指标，以满足系统的要求。
逆变器的配置要根据发电功率和并网容量确定，以保证系统的稳定运行。
3.并网点和电缆线路设计：并网点是光伏发电系统与电网相连的关键部分。
在设计并网点时，要考虑电流、电压和功率的传输特性，选择适当的电缆规格、电缆敷设方式和连接方式，以确保电能的有效传输和系统的安全运行。
4.保护控制设备选型和布置：光伏并网发电系统需要设置过电压、过流、短路和接地等多种保护装置，以确保系统的安全可靠。
在选型和布置上，要根据系统的容量和运行特点，选择恰当的装置类型和布置位置，以提高系统的安全性和可靠性。
5.监测与管理系统设计：为了实时监测发电系统的运行状态和发电功率，需要设计和配置监测与管理系统。
监测与管理系统可以实现对光伏组件、逆变器和电网等关键设备的实时监测和故障报警，以及发电功率的统计和分析，帮助运维人员及时发现和处理问题，提高系统的维护效率和发电效益。
总之，光伏并网发电电气系统设计需要充分考虑发电功率、逆变器工作特性、并网点设备、保护控制设备、监测与管理系统等多个方面因素的影响。
只有合理设计和配置，才能确保系统的安全、稳定和高效运行，使光伏发电成为一种可靠的清洁能源供应方式。
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介概述并网光伏电站是将太阳能转化为电能并连接到电网的一种发电系统。
它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成，主要用于向电网输送电能。
本文将对并网光伏电站的基本结构、系统组成、主要设备及其性能进行简述。
基本结构并网光伏电站基本结构包括太阳能光伏组件阵列、逆变器、变压器和配电系统。
太阳能光伏组件通过光伏效应将太阳能转化为直流电能，在经过逆变器的转换后，将直流电能转化为交流电能，并通过变压器进行电压调整，最后通过配电系统与电网连接，实现电能的输送。
系统组成1. 光伏组件光伏组件是并网光伏电站中最核心的组成部分，它由多个光伏电池组成。
光伏电池将太阳能转化为直流电能，并且具有自洁、优异的抗风、抗冲击性能。
在光伏电站中，光伏组件通常会被安装在支架上，以最大限度地吸收太阳能。
2. 逆变器逆变器是光伏电站中的核心设备之一，它将光伏组件输出的直流电能转换为交流电能，并确保输出功率符合电网要求。
逆变器具有高效率、稳定性和可靠性的特点，常见的逆变器类型包括集中式逆变器和分布式逆变器。
3. 变压器变压器是光伏电站中用于电压调整和输电的重要设备。
它将逆变器输出的交流电能的电压调整为适合电网输电的电压。
变压器还具有隔离电网的作用，确保电网的安全性和稳定性。
4. 配电系统配电系统是并网光伏电站中用于将电能输送到电网的系统。
它包括电缆、开关设备、电表计量等组成部分。
配电系统负责将逆变器转换后的交流电能通过电缆连接到电网，并进行相应的电能计量和记录。
主要设备及性能简介光伏组件•主要设备：太阳能光伏电池•性能特点：–高效转化太阳能为电能–自洁能力，能够减少灰尘和污染物对光伏板的影响–抗风、抗冲击性能良好，具有较长的使用寿命逆变器•主要设备：集中式逆变器、分布式逆变器•性能特点：–高效稳定的直流-交流转换效率–宽输入电压范围，适应不同光照条件下的电能输出–具有电网保护功能，能够自动检测并隔离故障变压器•主要设备：变压器装置•性能特点：–能够调整逆变器输出的交流电压，符合电网要求–具有隔离电网的作用，确保电网的安全性和稳定性–功率损耗小，能够提高系统的整体效率配电系统•主要设备：电缆、开关设备、电表计量等•性能特点：–通过合理的配电设计和设备选择，能够实现可靠的电能输送–具备相应的电能计量和记录功能，为电网管理提供数据支持–系统运行稳定，具有较高的安全性和可靠性总结并网光伏电站是一种利用太阳能发电的系统，它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成。
并网光伏发电系统
并网光伏发电系统目录1简介2并网光伏发电系统分类3系统组成及功能展开1简介并网太阳能光伏发电系统是由光伏电池方阵、控制器、并网逆变器组成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。
并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了其中的能量消耗，节约了占地空间，还降低了配置成本。
值得申明的是，宇翔并网太阳能光伏发电系统很大一部分用于政府电网和发达国家节能的案件中。
并网太阳能发电是太阳能光伏发电的发展方向，是21世纪极具潜力的能源利用技术。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏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，因而没有太大发展。
而分散式小型并网光伏系统，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，是并网光伏发电的主流。
2并网光伏发电系统分类1、有逆流并网光伏发电系统有逆流并网光伏发电系统：当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电能馈入公共电网，向电网供电（卖电）；当太阳能光伏系统提供的电力不足时，由电能向负载供电（买电）。
由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称为有逆流光伏发电系统。
2、无逆流并网光伏发电系统无逆流并网光伏发电系统：太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公共电网供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。
3、切换型并网光伏发电系统所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。
一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电；二是当电网因为某种原因实然停电时，光伏系统可以自动切换使电网与光伏系统分离，成为独立光伏发电系统工作状态。
有些切换型光伏发电系统，还可以在需要时断开为一般负载的供电，接通对应急负载的供电。
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。
光伏并网发电系统
系统设计原则与步骤
• 原则：确保系统安全、可靠、高效、经济、环保，满足用 户需求。
系统设计原则与步骤
步骤
1
2
1. 确定安装地点和规模，评估当地光照资源。
3
2. 设计光伏方阵，选择合适的组件和支架。
系统设计原则与步骤
5. 进行系统调试和验收。
4. 设计输配电系统，包括 变压器和电缆。
3. 设计并网逆变器和控制 系统。
储能式逆变器
具备储能功能，可在电力需求 低谷期储存电能，并在高峰期
释放，平衡电网负荷。
逆变器的工作原理与技术参数
工作原理
将光伏组件产生的直流电转换为交流 电，并输送到电网中。
技术参数
包括额定功率、输入电压范围、输出 电压范围、效率、功率因数等。
效率
衡量逆变器转换效率的重要指标，通 常要求达到95%以上。
为公园、学校、医院等公共设施提供电力 ，减少对传统能源的依赖。
农业领域
偏远地区供电
应用于农业大棚、灌溉系统等，提供绿色 能源，促进农业可持续发展。
解决偏远地区供电难题，提高当地居民生 活质量。
光伏并网发电系统的实际案例分析
住宅区光伏并网发电系统
医院光伏并网发电系统
该系统为住宅区提供稳定、可靠的绿 色电力，降低碳排放，提高居民生活 质量。
将太阳能转换为直流电能。
逆变器
将直流电能转换为交流电能。
并网控制器
确保交流电能与电网同步，实现并网发电。
储能设备（可选）
用于平衡电网负荷，提高供电稳定性。
02 光伏电池与组件
光伏电池的类型与特性
晶体硅电池
基于单晶硅或多晶硅材料，是目 前市场占有率最高的光伏电池类 型。其特性是效率高、稳定性好， 但成本相对较高。
光伏发电并网系统设计介绍
光伏发电并网系统设计介绍一、一般规定1.1 光伏系统接入方案应结合电网规划、分布式电源规划，按照就近分散接入与就地平衡消纳的原则进行设计。
1.2 光伏系统宜采用10kV及以下电压等级接入电网。
1.3 光伏系统模式可采用自发自用/余量上网和全额上网两种模式。
1.4 自发自用/余量上网模式的光伏系统并网容量不应超过所接入变压器容量。
1.5 光伏系统接入电压等级应根据装机容量选取，并满足下列要求：1 单个并网点容量为8kWp及以下宜接入220V；2 单个并网点容量为8kWp～400kWp宜接入380V；3 单个并网点容量为400kWp~6MWp宜接入10kV；4 自发自用/余量上网模式总装机容量超过1MWp，宜接入10kV；5 最终并网电压等级应综合参考有关标准和电网实际条件，通过技术经济比选论证后确定。
1.6 光伏系统在变电站低压并网时，单台变压器的并网点不应超过1个，项目规划审批范围内总并网点数量不应超过4个。
1.7 光伏系统在并网处应设置并网专用开关柜（箱），并应设置专用标识和“警告”、“双电源”等提示性文字和符号。
二、10kV并网2.1 10kV光伏系统的并网点应按如下进行选择：1 自发自用/余量上网模式的并网点可为用户开关站、配电室或箱变的10kV母线，如图2.1所示；2 全额上网模式的并网点可为公共电网10kV母线或线路，如图2.2 所示。
图2.1 10kV自发自用/余量上网模式一次系统接线示意图图2.210kV全额上网模式一次系统接线示意图2.2 10kV光伏系统的并网系统一般由光伏进线柜、压变柜、计量柜、并网柜、隔离柜、无功补偿柜及站用电等设备组成。
如图2.3所示。
图2.3 10kV并网系统方案示意图2.3 10kV自发自用/余电上网模式光伏系统的保护及计量配置应符合下列规定：1 光伏并网柜继电保护装置应具有过压、失压（欠压）保护功能，失压保护的电压信号应采集自光伏配电房隔离柜的电压互感器；2 光伏并网柜继电保护装置应具有过频率和低频率保护，保护装置的频率信号应采集自光伏配电房隔离柜的电压互感器；3 光伏并网柜继电保护装置应具有速断、过流保护等功能，保护定值选取应与用户配电房中光伏接入柜继电保护定值相配合；4 用户配电房中的计量柜应设置双向电表，光伏配电房中的计量柜应设置单向电表；5 光伏配电房计量柜的电压互感器宜采用移动小车式安装，电流互感器宜采用固定式安装；6 计量柜应设置三相电压指示仪；7 光伏进线柜宜按一台变压器对应一个光伏接入柜进行设置；8 光伏进线柜应具有变压器的温度保护和瓦斯保护等保护跳闸功能；9 光伏进线柜继电保护装置应具有速断、过流保护等功能，保护定值选取应与光伏配电房光伏并网柜继电保护定值相配合；10 光伏进线柜不应具有检有压合闸功能；11 变压器室和光伏进线柜不在同一箱变内的，变压器室内应设置变压器出线柜；12 容量超过800kVA的变压器出线柜内应设置断路器。
光伏发电并网工程电气设计方案
光伏发电并网工程电气设计方案【引言】光伏发电并网工程是目前可再生能源领域中的重要组成部分，其核心是将光能转化为电能，并将所产生的电能并网供应给电力系统。
为了确保光伏发电并网工程的正常运行和高效性能，电气设计在其中起着至关重要的作用。
本文将就光伏发电并网工程电气设计方案进行详细的介绍。
【系统组成】2.逆变器：逆变器是将直流电能转化为交流电能的装置，其主要功能是将光伏组件输出的直流电能转换为电力系统所需的交流电能。
在电气设计中，需要根据光伏组件的总功率和输出电压来选择适配的逆变器。
3.电表：电表用于测量光伏发电并网工程的发电量和消纳量，以及电站的电能质量参数。
在电气设计中，需要选择合适的电表类型和安装位置。
4.汇流箱：汇流箱用于集中汇集光伏组件的电流和电压，同时起到保护和连接的作用。
在电气设计中，需要根据光伏组件的数量和布置来确定汇流箱的容量和布局。
5.电气保护设备：电气保护设备主要包括断路器、避雷器、接地装置等，用于确保光伏发电并网工程的安全稳定运行。
6.监测设备：监测设备用于实时监测光伏发电系统的运行状态和性能参数，以便进行运维和故障诊断。
在电气设计中，需要根据监测要求选配合适的监测设备。
7.高压侧配电设备：高压侧配电设备用于将逆变器输出的交流电能接入电力系统。
在电气设计中，需要根据并网点的要求选配合适的高压侧配电设备。
【设计要点】在光伏发电并网工程电气设计中，需要注意以下几个要点：1.系统可靠性：光伏发电并网工程是长期运行的设备，因此电气设计应确保系统具有较高的可靠性和稳定性。
例如，通过合理选择设备和布线方式，提高系统的抗干扰能力和电气安全性。
2.性能优化：电气设计应根据光伏发电系统的特点和运行要求，优化系统的性能。
例如，合理选择逆变器，优化电路参数，降低系统的损耗和成本。
3.安全保护：电气设计应注重系统的安全保护。
例如，合理设置断路器、避雷器和接地装置，以防止系统因雷击等异常情况而受到损坏。
光伏并网发电系统的结构和基本原理
光伏并网发电系统的结构和基本原理1.1 光伏并网发电系统的组成及分类1.1.1 光伏并网发电系统的组成光伏并网发电系统是将太阳能电池发出的直流电转化为与电网电压同频同相的交流电，并且实现既向负载供电，又向电网发电的系统。
光伏并网发电系统主要由光伏阵列、并网逆变器、控制器和继电保护装置组成。
光伏阵列是光伏并网发电系统的主要部件，由其将接收到的太阳光能直接转换为电能。
目前工程上应用的光伏阵列一般是由一定数量的晶体硅太阳能电池组件按照系统需要的电压的要求串、并联组成的。
并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心，它将光伏阵列发出的电能逆变成220V/50Hz的正弦波电流并入电网。
电压型逆变器主要由电力电子开关器件组成，以脉宽调制的形式向电网提供电能。
控制器一般由单片机或DSP芯片作为核心器件，控制光伏阵列的最大功率点的跟踪、控制逆变器并网电流的功率和波形。
继电保护装置可以保证光伏并网发电系统和电网的安全性。
1.1.2 光伏并网发电系统的分类光伏并网发电系统有单级式光伏并网发电系统和两级式光伏并网发电系统。
单级式光伏并网发电系统中，并网逆变器要同时完成MPPT 和并网电流控制的任务，即保证光伏阵列输出功率最大化的前提下控制并网电流与电网电压同频同相；两级式光伏并网发电系统中，并网逆变器只需进行逆变控制，光伏阵列最大功率点跟踪（MPPT ）由前级DC/DC 变换器完成，并网逆变器通过控制DC/DC 变换器的输出电压实现系统功率平衡，并网逆变器控制的任务是保证输出电流与电网电压频率、相位完全一致。
1.2 光伏阵列模块工作点（MPPT ）跟踪控制1.1.1 光伏阵列输出特性太阳能电池是利用半导体光伏效应制成, 它是将太阳辐射能直接转换为电能的器件。
太阳能电池电路模型见图2-1。
a:（I ph ：光生电流, 正比于太阳能电池的面积和入射光的辐照度; I D ：暗电流; R sh ：旁路电阻; R s ：串联电阻; R L ：电池的外负载电阻; U oc ：电池的开路电压。
光伏并网发电系统
光伏并网发电系统1. 概述光伏并网发电系统是一种利用太阳能光伏电池组将光能转化为电能，并通过并网逆变器将电能注入电网的发电系统。
它是清洁能源发电的重要组成部分，具有环保、可持续等优点，被广泛应用于家庭、工业和商业等领域。
2. 原理光伏并网发电系统的工作原理主要分为光电转换、电能调节和并网注入三个步骤。
首先，太阳能光线通过光伏电池组，光能转化为直流电能。
然后，通过光伏逆变器将直流电转化为交流电，并对电能进行调节，确保输出电压和频率符合电网要求。
最后，交流电能通过电网连接，供应给周围的电力用户使用。
3. 组件和设备光伏并网发电系统主要由光伏电池组、光伏逆变器、配电箱和计量装置等组件和设备构成。
3.1 光伏电池组光伏电池组是光伏并网发电系统的核心组件，由多个太阳能电池板组成。
它们将太阳能光线转化为直流电能，并提供给逆变器进行转换。
3.2 光伏逆变器光伏逆变器是光伏并网发电系统中的关键设备，负责将直流电能转化为交流电能，并实时监测并调节输出电压和频率，以满足电网的要求。
逆变器通常具有高效率、稳定性和安全性等特点。
3.3 配电箱配电箱用于分配光伏发电系统和电网之间的电能流向，确保发电系统与电网正常连接，并提供过电压和过电流保护功能。
3.4 计量装置计量装置用于测量光伏发电系统的发电量和电能消耗量，对系统运行情况进行监测和统计。
4. 运行流程光伏并网发电系统的运行流程分为系统启动、发电和停机三个阶段。
4.1 系统启动系统启动需要先将光伏电池组的直流电源与逆变器连接，并配置合适的工作参数。
逆变器根据配置参数开始运行并监测光伏电池组的电流、电压等信息。
4.2 发电在光伏电池组接收到阳光后，光能被转化为直流电能，通过逆变器转化为交流电能，并注入电网供电。
逆变器实时监测电网电压和频率，并调节输出电能以跟随电网的变化。
4.3 停机当光伏并网发电系统停止工作时，逆变器将停止输出电能并断开与电网的连接。
此时，光伏电池组暂停接收太阳能光线，系统进入待机状态。
并网光伏发电系统简介
低电压穿越
具有在并网点电压 跌至20%额定电压 时能够保证不脱网 连续运行0.625s的 能力；
从中图（a）中，可以看 出短路电流近乎与日照强 度成正比增加，开路电压 随着日照强度的增大而略 微增加。随着日照强度的 降低，总体效果会造成太 阳能电池的输出功率下降 如图（b）；从图（c）中 可以看出，温度上升使太 阳电池开路电压下降，短 路电流Isc则轻微增大。总 体上，温度升高会造成太 阳能电池的输出功率下降， 如图（d）所示。
35KV升压
110KV升压 330KV升压
不同电压等级线路的最大输送容量与输送距离的技术参数 电压 0.38kv 3kv 6kv 输送容量 0.1MW以下 0.1～1.0MW 0.1～1.2MW 输送距离 0.6km以下 1～3km 4～15km
10kv
35kv 110kv 220kv 330kv
0.2～2MW
2～10MW 10～50MW 100～200MW 200～500MW
6～20km
20～50km 30～150km 100～300km 200～600km
500kv
750kv
400～1000MW
800～2200MWFra bibliotek150～850km
500～1200km
SVG(Static Var Generator )静止无功发生器。 SVG的基本原理就是自换相桥式电路通过电抗器或 者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧 输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电 流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功 电流，实现动态无功补偿的目的。 凡是安装有低压变压器及大型用电设备旁都应该配 备无功补偿装置（国家电力部门规定），特别是那 些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。 光伏电站在并网侧需加装SVG装置（35KV、 110KV）； SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功 率因数一般在0.98以上。
光伏发电系统介绍
3）环境监测系统（风力、风向、太阳光辐射、温度等）
七、典型案例
1、上海汇泰大楼智能楼宇光伏发电微网项目 光伏组件采用单晶硅电池组件
2、上海市漕溪能源转换基地车棚透光型光伏发电系统 采用非晶体硅薄膜电池
3、崇明北沿风电场微网项目光伏发电系统 采用多晶硅双玻透光光伏组件，墙体外立面垂直安装
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
880V
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
50Hz <4％ >0.99 独立逆变模式 <5％
备注
有效值 可设定 额定功率时 额定功率时 线性负载
50±1％ Hz
15kW
525-767V
Vdc
672V
Vdc
（未完，接下表）
实测值
三相四线 15kVA 23kVA
392V 可设定 50.1 Hz 3.5% 0.992
2% 50.1 Hz
15KW 515-767V
谢谢!
并网电流波形控制要求快速，需要 在1个开关周期（80微秒）内实现对
蓄电池 电流采
样
+ - Idcref
PI
SVPWM
控制=0
-
+ Idref
PLL
abc/dq
va vb vc
目标电流的跟踪。系统控制如图5所
光伏电站并网逆变器系统介绍
光伏电站并网逆变器系统介绍
内容深入
一、太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是指将太阳能传递到各种电力装置的一种新型、清洁、可再生能源发电装置。
它由光伏组件、发电系统控制装置、电力测量装置、安全保护装置及交流及直流电网五部分组成，是一种综合服务系统。
1、光伏组件
光伏组件是太阳能光伏电站的核心部分。
它是经过微电路处理后将太
阳能变成电能的才能装置，可将太阳能转化为直流电，是太阳能光伏电站
的最重要组成部分。
2、发电系统控制装置
发电系统控制装置用于控制太阳能光伏电站的运行，包括控制发电、
故障自动控制、系统参数设定、系统监控、数据记录等一系列功能。
3、电能测量装置
电能测量装置实现太阳能光伏电站的实时电能测量，包括电力及功率
的测量，以及电压、电流、频率的测量，是太阳能光伏电站的重要组成部分。
4、安全保护装置
安全保护装置主要用于监测太阳能光伏电站的安全运行情况，对系统
运行的安全、稳定进行保护，以确保太阳能光伏电站正常使用。
5、交流及直流电网。
光伏并网系统介绍资料优秀PPT课件
五、光伏系统的日常维护
2、汇流箱的维护：
1) 直流汇流箱不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象，箱体外表面的安全 警示标识应完整无破损，箱体上的防水锁启闭应灵活； 2) 直流汇流箱内各个接线端子不应出现松动、锈蚀现 象；
3) 直流汇流箱内的高压直流熔丝的规格应符合设计规 定；
4) 直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应 大于2兆欧。
5) 直流输出母线端配备的直流断路器，其分断功能应 灵活、可靠。
6) 直流汇流箱内防雷器应有效。
五、光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统的日常维护
3、逆变器的维护：
1）逆变器结构和电气连接应保持完整，不应存在锈蚀、 积灰等现象，散热环境应良好，逆变器运行时不应有较大 振动和异常噪声；
2）电缆在进出设备处的部位应封堵完好，不应存在直径大于10m的m孔洞，否 则用防火堵泥封堵； 3）在电缆对设备外壳压力、拉力过大部位，电缆 的支撑点应完好；
4）电缆保护钢管口不应有穿孔、裂缝和显著的凹 凸不平，内壁应光滑；金属电缆管不应有严重锈 蚀；不应有毛刺、硬物、垃圾，如有毛刺，锉光 后用电缆外套包裹并扎紧；
8）确保电缆沟或电缆井的盖板完好无缺；沟道中 不应有积水或杂物；确保沟内支架应牢固、有无 锈蚀、松动现象；铠装电缆外皮及铠装不应有严 重锈蚀；
9）多根并列敷设的电缆，应检查电流分配和电缆 外皮的温度，防止因接触不良而引起电缆烧坏连 接点。
10）确保电缆终端头接地良好，绝缘套管完好、 清洁、无闪络放电痕迹；确保电缆相色应明显；
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光伏并网原理
光伏并网原理光伏并网系统是指将太阳能光伏发电系统与电网相连接，将太阳能光伏发电系统所产生的电能以直流或交流形式送入电网，以实现太阳能光伏发电系统与电网的互联互通。
光伏并网系统的主要组成部分包括光伏阵列、逆变器、电网连接装置和监控系统等。
首先，光伏阵列是光伏并网系统的核心部件之一，它由多块光伏组件组成，能够将太阳能转化为直流电能。
光伏组件通过光伏阵列连接在一起，形成一个整体，以提高发电效率和稳定性。
光伏阵列的选址和布局对光伏并网系统的发电效率和经济性具有重要影响。
其次，逆变器是光伏并网系统中的另一个关键部件，它能够将光伏阵列输出的直流电能转化为交流电能，以适应电网的供电要求。
逆变器的性能和稳定性直接影响着光伏并网系统的发电效率和电网接入质量。
因此，选用高性能的逆变器对光伏并网系统的运行至关重要。
此外，电网连接装置是光伏并网系统与电网连接的桥梁，它能够实现光伏发电系统与电网的安全、稳定地连接和运行。
电网连接装置具有过载保护、短路保护、接地保护等功能，能够确保光伏并网系统与电网的安全运行。
最后，监控系统是光伏并网系统的“大脑”，它能够实时监测光伏阵列的发电情况、逆变器的运行状态、电网连接装置的工作情况等，并能够对系统进行远程监控和管理。
监控系统的高效运行能够保障光伏并网系统的安全、稳定地运行，提高光伏发电系统的运行效率和可靠性。
总的来说，光伏并网原理是通过光伏阵列、逆变器、电网连接装置和监控系统等多个部件的协同作用，将太阳能光伏发电系统与电网相连接，实现太阳能光伏发电系统的发电和电网的供电之间的互联互通。
光伏并网系统的运行质量和安全性对于提高太阳能利用效率、降低能源消耗具有重要意义。
随着太阳能光伏技术的不断发展和完善，光伏并网系统将在未来的能源领域发挥越来越重要的作用。
并网光伏发电系统总结
并网光伏发电系统总结一、并网光伏系统1、1并网光伏系统概念光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连，共同承担供电任务。
当有阳光时，逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产生的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输入电网，或者直接将产生的全部电能并入电网。
在没有太阳时，负载用电全部由电网供给。
因为直接将电能输入电网，光伏独立系统中的蓄电池完全被光伏并网系统中的电网所取代。
免除配置蓄电池，省掉了蓄电池蓄能和释放的过程，可以充分利用光伏阵列所发的电力，从而减小了能量的损耗，降低了系统成本。
但是系统中需要专用的并网逆变器，已保证输出的电力满足电网对电压、频率等性能指标的要求。
逆变器同时还控制光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）、控制并网电流的波形和功率，使向电网传送的功率和光伏阵列所发出的最大功率电能相平衡。
这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏系统作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载断电率。
而且并网光伏系统还可以对公用电网起到调峰的作用。
太阳能光伏发电进入大规模商业化应用是必由之路，就是将太阳能光伏系统接入常规电网，实现联网发电。
与独立运行的太阳能光伏发电站相比，并入电网可以给光伏发电带来诸多好处，可以归纳以下几点：1、省掉了蓄电池作为储能；2、随着逆变器制造技术的不断进步，以后逆变器的稳定性、可靠性等将更加完善；3、光伏阵列可以始终运行在最大功率点处，由电网来接纳太阳能所发的全部电能，提高了太阳能发电效率；4、电网获得了收益，分散布置的光伏系统能够为当地的用户提供电能，缓解了电网的传输和分配负担；5、光伏组件与建筑完美结合，既可以发电又能作为建筑材料和装饰材料。
1、2并网发电系统的主要组成1、光伏阵列；2、直流防雷汇流箱、交直流防雷配电柜；3、并网逆变器，直交流转化；4、漏电保护、计量等仪器、仪表；5、交流负载。
二、并网逆变器2、1并网逆变器的功能并网逆变器是光伏并网系统的核心部件和技术关键。
并网光伏发电系统课件
储能设备工作原理
储能设备的作用是在电力需求 高峰时释放电能以满足电网需 求，同时还可以平衡电网负荷 ，提高供电质量。
并网光伏发电系统中的储能设 备一般采用电池储能系统，如 锂离子电池、铅酸电池等。
储能设备需要具备高能量密度 、长寿命、快速充电等特点以 满足并网光伏发电系统的要求 。
控制系统工作原理
确保工程质量和进度，运行过程中需要具备高效的维护和管理能力。
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为电能。
太阳能电池板输出电压和电流取 决于光照强度、电池板面积和温
度等因素。
电力电子转换器工作原理
电力电子转换器的作用是将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，以供给电网 使用。
电力电子转换器一般采用DC/AC逆变器实现直流电到交流电的转换，同时还需要对 输出电压和频率进行控制以满足电网要求。
电力电子转换器的性能和效率直接影响到整个并网光伏发电系统的效率和性能。
储能设备的设计与安装
选择合适的类型和规格
01
根据电网要求和系统负载特性，选择合适的储能设备类型和规
格。
设计储能设备的控制系统
02
根据电网要求和系统负载特性，设计储能设备的控制系统，实
现能量的优化管理和调度。
安装储能设备
03
将储能设备安装在合适的位置，确保其能够稳定运行，并且方
便维护和检修。
控制系统的设计与安装
1 2 3
选择合适的类型和规格
根据电网要求和太阳能电池板的输出特性，选择 合适的电力电子转换器类型和规格。
设计电力电子转换器控制系统
根据电网要求和太阳能电池板的输出特性，设计 电力电子转换器控制系统，实现最大功率点的跟 踪和控制。
安装电力电子转换器
光伏并网发电系统
光伏并网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之后直接接入公共电网。
光伏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;也有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，是并网发电的主流。
1.光伏并网发电系统组成1、光伏组件光伏组件是整个发电系统里的核心部分，由光伏组件片或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的光伏组件组合在一起构成。
由于单片光伏电池片的电流和电压都很小，所以要先串联获得高电压，再并联获得高电流，通过一个二极管（防止电流回输）输出，然后封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。
把光伏组件串联、并联组合起来，就成了光伏组件方阵，也叫光伏阵列。
工作原理：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后就形成电流。
其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
组件类型：单晶硅：光电转换率≈18%，最高可达到24%，是所有光伏组件中转换率最高的，一般采用钢化玻璃及防水树脂封装，坚固耐用，使用寿命一般可达25年。
2、控制器（离网系统使用）光伏控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的自动控制设备。
采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器，是一个微机数据采集和监测控制系统，既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态，随时获得PV站的工作信息，又可详细积累PV站的历史数据，为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据，还具有串行通信数据传输功能，可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制3、逆变器逆变器是一种将光伏发电产生的直流电转换为交流电的装置，光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一，可以配合一般交流供电的设备使用。
简述四大光伏发电系统
简述四大光伏发电系统根据市面上现有的光伏发电项目，结合不同的应用场景，太阳能光伏发电系统可以大致分为四种类型：并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统和多种能源混合微网系统。
一、并网发电系统由光伏组件、并网逆变器、负载、双向电表、并网柜和电网组成。
并网发电系统示意图原理是将光伏组件产生的直流电通过逆变器转化为交流电，再供给到负载和接入电网。
这样，满足家庭负载的同时，多余的电还可以卖入电网。
其特点如下：1.与电网连接，电量部分或全部上传电网。
2.电网停电，光伏发电也停止。
因为逆变器都有防孤岛，也就是电网公司要求：电网停电，光伏电也必须立刻断电，主要是安全考虑。
3.晚上居民还是依靠市电。
4.没有储能装置。
二、离网发电系统和并网发电系统相对的，就是离网发电系统，由光伏组件、离网逆变器、蓄电池、负载等构成。
比较先进方案中已经将逆变器+蓄电池集成为一体设备，如离网储能一体机。
离网发电系统可以不依赖电网而独立运行，一般应用于偏僻地区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。
分体式离网发电系统示意图一体式离网发电系统示意图在有光照时将太阳能转化为电能，通过离网逆变器给负载供电，或给蓄电池充电。
或在没有光伏的情况下，也可以通过电网对蓄电池进行充电；在无光照时或电网停电时，可将蓄电池的电通过逆变器给交流负载供电。
其特点如下：1.不依靠电网的独立系统。
也就是，不管有没有市电，只要有太阳光照满足，离网系统就可以独立工作，就可以独立提供电能。
2.必须有储能设备，也就是必须需要蓄电池，不然晚上或阴雨天无法工作。
3.可以不接光伏。
三、并离网储能系统由光伏组件、并离网混合逆变器、蓄电池、负载等构成。
现在也有比较先进方案是将并离网混合逆变器+电池系统集成一体，例如优能的UHome系列并离网储能一体机。
并离网储能系统广泛应用于经常停电或光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵、波峰电价比波谷电价贵等场景。
并离网储能系统示意图白天有光的情况下，通过离并混合逆变器优先供给负载用电，多余的电存储到蓄电池中；晚上的时候，蓄电池通过离并网混合逆变器为负载进行供电。
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并网光伏发电系统电气系统简介
1、光伏发电系统背景2013年7月4日国务院颁发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，意见中明确指出未来发展光伏产业的重要性。
光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向，是具有巨大发展潜力的朝阳产业，也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。
我国光伏产业当前遇到的问题和困难，既是对产业发展的挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩大国内市场提供了有利条件。
要坚定信心，抓住机遇，开拓创新，毫不动摇地推进光伏产业持续健康发展。
2、光伏发电系统组成
太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，逆变器，汇流箱和交直流逆变器是其主要部件。
其中的核心元件是光伏电池组和控制器。
各部件在系统中的作用是：
（1）光伏电池：光电转换。
（2）控制器：作用于整个系统的过程控制。
光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。
（3）逆变器:将光伏组件发出的直流电转化成交流电。
（4）汇流箱：将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过控制器，直流配电柜，光伏逆变器，交流配电柜，配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网。
（5）交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。
并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。
3并网光伏发电电气系统设计方法简介
3.1 并网光伏发电系统构成
3.2 影响太阳能电站发电的10个因素
1：太阳辐射量
2：太阳电池组件的倾斜角度
3：太阳电池组件的效率
4：组合损失
5：温度特性
6：灰尘损失
7：最大输出功率跟踪（MPPT）
8：线路损失
9：控制器、逆变器效率
10：蓄电池的效率（独立系统）
3.3 光伏直流系统设计
3.3.1光伏阵列倾角、阴影遮挡设计
光伏方阵阴影遮挡设计：光伏方阵与障碍物的距离，一般的确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00之间，光伏电池组件方阵不应被阴影遮挡。
计算：障碍物有效遮挡高度H形成的阴影长度d：
当前排为高度H的障碍物，则方阵保持的最小距离按上式计算；
当前排为为光伏方阵时，距离D计算：
我国部分地区并网电站最佳倾角
3.3.2 光伏组串设计
光伏组串数与逆变器直流电压、温度、系统损耗压降因素相关。
光伏组件：Uoc、Ump
光伏逆变器：MPPT范围Ump1~Ump2、工作电压范围U1~U2串联数最小值n1=Ump1/Ump，使用进一法取整；
串联数最大值n2=U2/Uoc，使用舍去法进行取整；
线路系统损耗评估：≤3%（满发）；逆变器工作性能评估：效率、可靠性、裕量；环境因素
（温度）评估：组件电压温度系数β
光伏组件温度T与环境温度Tair，工程上经验公式：
S—光照强度
K—系数，与组件支架有关，常见的类型通常取0.03
3.3.3 系统配置设计
光伏阵列组串串联数设计好后，其并联数取决于设计容量
光伏阵列容量配置考虑以下因素：额定最佳电流、短路电流、额定最佳功率。
电站容量需求、高配、低配→电站逆变器数量；
逆变器工作性能：电流、功率；
环境因素（温度）评估：电流、功率温度系数；
系统配置需求：并联数→汇流箱；汇流箱→直流配电柜
3.3.3.1 汇流箱选型
（一）汇流箱作用：
汇流、节约电缆；防止感应雷；防止过电流和逆流；监控和实时报警
使用环境基本要求：
环境温度：-25~+55℃
海拔高度：有可能超过2000m
严寒酷暑、日晒雨淋，有风沙、易雷击
一般≥IP54，阳光照射户外环境
电性能基本要求：
额定电压：DC 1000V
额定电流：1A至250A（汇流箱）
负载特性：近视阻性
电气间隙≥14mm，爬电距离≥25mm
汇流铜排电流密度选型1~1.5A/mm²
汇流箱构成：
支路熔断器；支路防反二极管；输出开关；防雷器；智能检测单元（含配套电源）；箱体插件
组合分类
路数：6路、8路、12路、16路、24路
防反功能：有、无
智能型：含/无监测通讯功能
3.3.3.2 直流配电柜选型
直流配电柜的电路拓扑≈功率等级更大的汇流箱
配置的汇流箱→直流配电柜的输入
作用和功能等同汇流箱，区别在于功率等级和使用场合
3.3.3 汇流配电设备问题
1）故障频繁的根本原因
个别光伏直流汇流、配电设备设计存在缺陷; 对光伏直流系统的基本要求没有理解; 现有国内外元器件生产企业对急速增长的光伏直流市场需求估计不足，匆忙上马，未经验证产品运用现场;直流产品使用场合、使用环境不明确，降本选型不合理。
2）故障案例分析
控制板输入端高压电气间隙爬电距离不足引起燃烧；不合理的结构分布造成短路烧坏；熔丝质量问题：熔丝分断过载电流时，炸裂；熔体与底座配合性（接触电阻过大）；安装问题：现场防护门不安装；现场进线安装不规范：IP达不到要求；电气间隙爬电距离不够；断路器相间隔板未安装；断路器距外壳过近，飞弧距离不够；汇流排采用铝排，运行箱体整体温度过高，建议采纳TMY或TMR紫铜排；外壳防护涂层质量问题。
汇流箱（柜）故障频发
3.4 光伏逆变器系统选型设计
光伏逆变器选型：稳定可靠；高转换效率；性能优越；监控、维护方便。
系统选型配置：装机容量系统配置；逆变器参数；光伏直流方阵设计；使用条件。
3.5 光伏交流系统设计
0.4kV并网发电系统：配电网接入；逆流控制；多为分布式发电；自发自用。
10kV及以上并网系统：中大型电站；大多接入输电网；常以1MW为基本发电单元。