光伏电站类型及设备简介(精品)

控制器
1 4
蓄电池
2 3
逆变器
独立光伏系统的构成
二、光伏电站的分类
离网电站
小型电源:用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨
户用领域
所等军民生活用电，负载如照明、电视、收录机等；光伏 水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
交通领域
航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高 空障碍灯、公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
（4）自动开关机
逆变器应能根据电压输入情况，或故障及故障恢复后等情形，实现对应的自动开、关 机操作。
（5）软启动
逆变器启动运行时，输出功率应缓慢增加，不应对电网造成冲击。逆变器输出功率从
启动至额定值的变化速率可根据电网的具体情况进行设定且最大不超过50kW/s，逆变
太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻
通讯/通信领域
呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵 GPS供电等。
二、光伏电站的分类
离网电站
太阳能照明同样可以应用于商业，如公交站台、广告灯箱等。
二、光伏电站的分类
离网电站
太阳能早期的应用主要集中在航标灯及灯塔的供电，这是太阳应用最为成
大中型并网光伏电站设备简介、操作与安全规程
三、光伏电站的主要设备
电池组件 汇流箱 高低压配电柜 电网
逆变器
变压器
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、电池组件
太阳能电池的基本单元是“电池片”，一定数量的电池片通过封装工艺串联在一 起形成电池组件。
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、电池组件 目前光伏电站常用的电池组件有以下三种：
2、光伏防雷汇流箱
1、沿逆时针方向拧松防水端子
2、将直流电缆穿过防水端子，伸入对应的 接线端子处；
三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
3、使用螺丝刀或内六角扳手拧紧端子上的 紧固螺钉
4、沿顺时针方向拧紧防水端子
三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
为了确保直流汇流箱的安全正常运行，需确保直流汇流箱在使用过程中注意如下事项： （1）直流汇流箱不应存在变形、锈蚀、漏水、积灰等现象； （2）直流汇流箱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；
二、光伏电站的分类
光伏发电技术根据是否并网分类
1、离网光伏发电系统 2、 并网光伏发电系统
二、光伏电站的分类
光伏发电系统按安装容量可分为下列三种系统:
小型光伏发电系统
安装容量小于或等于lMWp
中型光伏发电系统
安装容量大于lMWp和小于或等于30MWp
大型光伏发电系统
安装容量大于30MWp
二、光伏电站的Baidu Nhomakorabea类
二、光伏电站的分类
离网电站
独立光伏系统的规模和应用形式各异，系统规模跨度很大，小到0.3～2W 的 太阳能庭院灯，大到KW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、 交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小 不一，但其组成结构和工作原理基本相同。
太阳能 电池板
伏电站土建工程量较大；为了光伏电站正常运行与维护，光伏电站需
要专业人员驻守维护，相应的附属设施较多。
二、光伏电站的分类
并网电站
大中型集中式地面光伏电站通常由太阳能光伏组件方阵、光伏逆 变/光伏电气系统和光伏电站并网接入系统等三大部分组成。大中型 集中式地面光伏电站的基本器件与设备包括：光伏方阵、光伏方阵地 基/基础/支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜
、高压柜（进线柜、出线柜）、计量柜、电能监测仪、升压变压器、
消防配套设施等设备，另外还有电站监控装置和环境监测装置等。
二、光伏电站的分类
并网电站
BIPV
BAPV
分布式发电（Distributed Generation，简称DG），通常是指发电功率在几千瓦
至数百兆瓦（也有的建议限制在30～50兆瓦以下）的小型模块化、分散式、布置在用 电用户附近的高效、可靠的发电单元。
（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）直流汇流箱内浪涌保护器应有效。
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备 。逆变器将光伏方阵产生的直流电（DC）逆变为 三相正弦交流电（AC），输出符合电网要求的电 能。
集中式逆变器
三、光伏电站的主要设备及其功能
逆变器的效率是指在规定的工作条件下，其输出功率与输入功率之比，以百分数
表示，一般情况下，光伏逆变器的标称效率是指纯阻负载，80％负载情况下的效
率。为了尽可能的降低光伏电站系统的电能损耗，我们有必要最大限度地提高光 伏逆变器的效率，并降低系统成本，提高光伏电站系统的收益与性价比，一般情 况下，我们要求不带隔离变压器型逆变器的转换效率最大值应不低于96%，带隔离 变压器型逆变器的转换效率最大值应不低于94%。
二、光伏电站的分类
并网电站
分布式屋顶并网光伏电站基本组成通常包括如下几个部分： 与建筑屋面结合的基础、光伏方阵光伏方阵支架安装形式、光伏
组件方阵布局、光伏直流/交流电气结构、并网接入部分等。大
部分分布式光伏电站与集中式光伏电站相比安装容量偏小、接入 电压等级较低，接近负荷，对电网影响小等特点，可以应用在大 中型工业厂房、公共建筑以及居民屋顶等建筑上。
3、并网逆变器
微型逆变器
组串式逆变器
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
逆变器原理
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
按逆变器输出交流电能的频率可分为 工频逆变器
工频逆变器的频率为50～60Hz的逆变器
1
中频逆变器
中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz
2
高频逆变器
高频逆变器的频率一般为十几KHz到MHz
1、光伏支架
跟踪系统
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、光伏支架
光伏大棚 以大棚为载体
三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
汇流箱的电气原理框图如下图所示
光伏阵列防雷汇流箱
高压熔丝 电池串列1(+)
光伏防雷汇流箱安装于太阳能电池方阵阵列
内，它的主要作用是将太阳能电池组件串的直流 电缆，接入后进行汇流，再与并网逆变器或直流 防雷配电柜连接，以方便维修和操作。
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、电池组件安装、维护注意事项
（7）光伏组件安装时应轻拿轻放，严禁暴力安装、踩踏光伏组件； （8）光伏组件要严格按照光伏电站系统设计施工的大样图安装，避免安装不规范导致组件受力 不均而损坏； （9）光伏组件间的电缆或者是汇流之后的光伏电缆需采用PVC穿管或从金属槽盒内穿过；
组件安装在屋顶的光伏电站，多数为380V电 压并网，自发自用
分布式屋顶电站
光伏大棚
光伏电站与农业大棚相结合，一般采 用高压、特高压并网
二、光伏电站的分类
并网电站
二、光伏电站的分类
并网电站
大中型集中式地面光伏电站的基本特点是：光伏电站安装整体容 量大，占地面积广阔；很多电站是建设在偏僻的人烟稀少的地方，光
三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
（1）直流汇流箱中应该尽量使用多股阻燃铜线； （2）如果有空置的防水端子，需要在直流汇流箱上 安装并上紧对应尺寸的堵头； （3）对外接线时，确保螺钉紧固，防止接线松动， 避免发热起火； （4）确保防水端子拧紧，否则有漏水导致汇流箱短 路的危险
三、光伏电站的主要设备及其功能
根据并网光伏电站的接入电压等级，并网光伏电站可以分为：
小型光伏电站A 中型光伏电站 B 大型光伏电站 C
——通过380V电压及以下等级接入电网的电站；
——即发即用、多余的电能送入电网 ——通过10kV~35kV电压等级接入电网的电站； ——通过升压装置将电能馈入电网 ——通过66kV及以上电压等级接入电网的电站。 ——通过升压装置将电能馈入电网，远距离传输
接，直接接触光伏组件的带电部分例如接线端子等，都有可能导致人员伤亡情况发生；
（3）当光伏组件有电流或具有时，不得连接或断开组件； （4）光伏组件在进行安装与接线工作时，应使用不透明材料覆盖在光伏方阵中光伏组件的正面， 以防止光伏组件由于发电导致的人员触电情况的发生； （5）对光伏方阵进行安装、清洗工作时，不要携带珠宝、戒指等贵金属首饰，以免划伤甚至戳穿 组件，导致组件损伤，同时避免引起触电危险；
（10）光伏组件清洗时必须使用柔软洁净的布料擦拭光伏组件表面，严禁使用腐蚀性溶剂或用
硬物擦拭光伏组件表面；
（11）应在太阳辐照度低于 200W/m2 的情况下清洁光伏组件表面，不宜使用与组件温差较大的
液体清洗光伏组件。
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、光伏支架
固定支架
三、光伏电站的主要设备及其功能
3
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
按逆变器输出的相数可分为
单相逆变器
1
三相逆变器
2
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
（1）输入要求
逆变器最大输入电流或功率要求不超过额定输入的110%。
（2）输出要求
逆变器输出电流或输出功率的偏差应在标称的额定输出的110%以内。
（3）逆变器效率
器输出电流从启动至额定值的过程中电流最大值不超过逆变器额定值的110%。
（6）输入反接保护：
当输入端正、负极接反时，逆变器应有防护功能和显示
电池串列2(+) 电池串列3(+) 电池串列4(+) 电池串列5(+)
+
断路器
直流输出(+)
电池串列6(+)
电池串列1(-) 电池串列2(-) 电池串列3(-) 电池串列4(-) 电池串列5(-) -
-
直流输出(-)
接地
电池串列6(-)
防雷器
上图所示之光伏阵列防雷汇流箱为6路输入，
针对具体设计情况需求，输入电池串列可相应 增加或减少。
一、光伏电站的发电原理
光伏发电是指利用太阳能电池这种半导体电子器件的P-N结光生伏打效应原 理有效地吸收太阳光辐射能，通过转换装置使之转变成电能的直接发方式。
一、光伏电站的发电原理
太阳电池在阳光照射时产生光电压现象称为光伏效应。 太阳能光伏发电是利用太阳电池的光伏效应（photovoltai effect）原理把 太阳辐射能直接转变为电能的发电方式。
二、光伏电站的分类
离网电站
光伏灌溉系统主要由组件、控制器、逆变器、蓄电池、水泵等组 成，主要用于偏远地区的农业灌溉。
二、光伏电站的分类
离网电站
中、大型离网电站，解决偏远地区村落、开发区等大型用电负荷地区 的离网光伏电站。
二、光伏电站的分类
并网电站
集中式地面电站
集中安装在地面区域的光伏电站，一 般采用高压、特高压并网
单晶硅电池组件：光电转换效率为18%左右，最高的达到24％，是目前所
有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，坚固耐用，使用寿命最高 可达25年，但制作成本高。 多晶硅电池组件：制作工艺与单晶硅电池相近，光电转换效率约14％左 右 ，制作成本比单晶硅电池低，但寿命比单晶硅电池短。 非晶硅电池组件：是新型薄膜式电池组件，制作工艺与单晶硅和多晶硅 电池的完全不同，制作成本低。弱光性能优于晶硅电池。但光电转换效 率偏低，且衰减较快。
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、电池组件
单片焊接
串焊
叠层
清洗
装框
叠层
电性能测试
包装入库
三、光伏电站的主要设备及其功能
1、电池组件安装、维护注意事项
（1）光伏组件的安装、接线、相关操作或维护工作之前，相关操作人员应详细阅读并理解所有相
关安全细则；
（2）当光伏组件暴露在阳光或其他光源下时，光伏组件会产生直流电动势。无论是否光伏组件连
二、光伏电站的分类
并网电站
光伏农业科技大棚是一种与农业生产相结合，棚顶太阳能发电、棚内发展农业生产的新型光 伏系统工程，是现代农业发展的一种新模式。它通过建设棚顶光伏电力工程实现清洁能源发电， 最终并入国家电网，同时在棚下将光伏科技与现代物理农业发展有机结合，发展现代物理高效农 业，探索农作物生产安全高效新模式，有效地利用有限的资源、空间，提高单位土地经济效益。
功的领域之一，目前我国的航标系统的供电已基本采用太阳能供电。
二、光伏电站的分类
离网电站
在通讯领域，由于某些基站建设的地点是电网无法到达的地区，使用柴油机 发电维护费用又非常昂贵，使用太阳只能是唯一的选择。
二、光伏电站的分类
离网电站
太阳能路灯系统主要由太阳能电池组件、灯杆、灯具、蓄电池、 充放电控制器、（逆变器）等设备组成。