光伏电站的运行和维护手册修订PPT课件
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a)防护等级一般为IP65，防水、防灰、 防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装的 要求；
b)可同时接入多路电池串列，并可承 受电池串列开路电压；
汇流箱的电气原理框图如下图所示
光伏阵列防雷汇流箱
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(+) 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(-) 电池串列6(-)
1、收集太阳光使之照射到太阳能电池表面。
2、太阳能电池吸收具有一定能量的光子，激发出光生载流子——电子-空穴对。
3、电性相反的光生载流子在太阳能电池P-N结内 建电场的作用下，电子-空穴对被分离，电子集 中在一边，空穴集中在另一边，在P-N结两边产 生异性电荷的积累，从而产生光生电动势，即光 生电压。
高压熔丝
+
断路器
-
-
-
-
-
-
-
防雷器
直流输出(+)
直流输出(-) 接地
c)直流输出母线的正极对地、负极对 地、正负极之间配有光伏专用防雷器；
d)可对输入、输出电流、电压及箱内 温度进行监测。
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。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
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三、光伏电站的主要设备及其功能
5、变压器
在铁芯中产生交变磁通，其频率和外施电压 的频率一致，这个交变磁通同时交链者一次 、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通 在原、副绕组中感应出相同频率的电势，副 方有了电势便向负载输出电能，实现了能量 的转换。利用一次、二次绕组匝数的不同及 不同的绕组联接法，可使原、副方有不同的 电压、电流和相数。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
逆变器一般具有以下功能：
a)逆变器可以查询当日发电功率、电流、 电压，日发电量。
b)逆变器最大发电功率可以进行调节和设 定。
c)逆变器可以查询运行历史记录、历史故障记录。
d)逆变器具有滤波消谐功能，逆变器还要定期进行出尘清扫工作， 确保逆变器工作状态良好。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
4、高低压配电装置
高、低压配电装置主要 用于控制站内电能的通 、断，分配及交换，一 般有380V、10KV、 35KV等电压等级。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
5、变压器
变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应 原理把交流电压转换成相同频率的另一种交 流电压。其结构的主要部分是两个（或两个 以上）互相绝缘的绕组，套在一个共同的铁 芯上，两个绕组之间通过磁场而耦合，但在 电的方面没有直接联系，能量的转换以磁场 为媒介。在两个绕组中，把接到电源的一个 称为一次绕组，建成原方（或原边），而把 接到负载的一个称为二次绕组，简称副方（ 或副边）。当原方接到交流电源时，在外施 电压作用下，一次绕组中通过交流电流，并
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 成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流，具有可再生、 无污染等优势。
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一、光伏电站的发电原理
P-N结的光生伏打效应发电原理
光生伏打效应就是当物体受到光照时，其体内的电荷分布状态发生变化而产 生电动势和电流的一种效应。半导体太阳能电池的发电过程概括为4点：
逆变器满足以下要求：
a)并网逆变器的功率因数和电能质量应满 足电网要求。
b)逆变器额定功率应满足用于海拔高度的 要求，其内绝缘等电气性能满足要求。
c)逆变器使用太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT)。
d)逆变器具有极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护 、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网 过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能 等。
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：
单晶硅电池组件：光电转换效率为17%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15％左右 ，制作成本比单晶硅电池低，但寿命 比单晶硅电池短。
3、并网逆变器
光伏逆变器（下称逆变器）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。逆变器是进行 能量转换的关键设备，其效率指标 等电气性能参数，将直接影响电站 系统发电量。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
组成设备
主要设备包括电池组件、汇流箱、逆变器、高低压配电装置和变 压器等。
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二、光伏电站的组成
电池组件 汇流箱
高低压配电柜
电网
逆变器
变压器
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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。
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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。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
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。 汇流箱一般具有如下功能和要求：
4、在太阳能电池P-N结两侧引出电极，并接上负 载，则在外电路中即有光生电流通过，从而获得 功率输出，这样太阳能电池就把太阳能直接转换 成了电能
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二、光伏电站的组成
发电过程
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，再将 若干电池组串在汇流箱内进行并联以提高电流，并联后电流达到 逆变器额定电流的数个汇流箱接入一台并网逆变器，通过并网逆 变器将电池组件发出的直流电逆变成符合电网需求的交流电，经 过配电装置后接入电站升压变压器，通过变压器将电压升高至符 合电网要求的电压等级后，并入电网。
b)可同时接入多路电池串列，并可承 受电池串列开路电压；
汇流箱的电气原理框图如下图所示
光伏阵列防雷汇流箱
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(+) 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(-) 电池串列6(-)
1、收集太阳光使之照射到太阳能电池表面。
2、太阳能电池吸收具有一定能量的光子，激发出光生载流子——电子-空穴对。
3、电性相反的光生载流子在太阳能电池P-N结内 建电场的作用下，电子-空穴对被分离，电子集 中在一边，空穴集中在另一边，在P-N结两边产 生异性电荷的积累，从而产生光生电动势，即光 生电压。
高压熔丝
+
断路器
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防雷器
直流输出(+)
直流输出(-) 接地
c)直流输出母线的正极对地、负极对 地、正负极之间配有光伏专用防雷器；
d)可对输入、输出电流、电压及箱内 温度进行监测。
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。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
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三、光伏电站的主要设备及其功能
5、变压器
在铁芯中产生交变磁通，其频率和外施电压 的频率一致，这个交变磁通同时交链者一次 、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通 在原、副绕组中感应出相同频率的电势，副 方有了电势便向负载输出电能，实现了能量 的转换。利用一次、二次绕组匝数的不同及 不同的绕组联接法，可使原、副方有不同的 电压、电流和相数。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
逆变器一般具有以下功能：
a)逆变器可以查询当日发电功率、电流、 电压，日发电量。
b)逆变器最大发电功率可以进行调节和设 定。
c)逆变器可以查询运行历史记录、历史故障记录。
d)逆变器具有滤波消谐功能，逆变器还要定期进行出尘清扫工作， 确保逆变器工作状态良好。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
4、高低压配电装置
高、低压配电装置主要 用于控制站内电能的通 、断，分配及交换，一 般有380V、10KV、 35KV等电压等级。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
5、变压器
变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应 原理把交流电压转换成相同频率的另一种交 流电压。其结构的主要部分是两个（或两个 以上）互相绝缘的绕组，套在一个共同的铁 芯上，两个绕组之间通过磁场而耦合，但在 电的方面没有直接联系，能量的转换以磁场 为媒介。在两个绕组中，把接到电源的一个 称为一次绕组，建成原方（或原边），而把 接到负载的一个称为二次绕组，简称副方（ 或副边）。当原方接到交流电源时，在外施 电压作用下，一次绕组中通过交流电流，并
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 成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流，具有可再生、 无污染等优势。
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一、光伏电站的发电原理
P-N结的光生伏打效应发电原理
光生伏打效应就是当物体受到光照时，其体内的电荷分布状态发生变化而产 生电动势和电流的一种效应。半导体太阳能电池的发电过程概括为4点：
逆变器满足以下要求：
a)并网逆变器的功率因数和电能质量应满 足电网要求。
b)逆变器额定功率应满足用于海拔高度的 要求，其内绝缘等电气性能满足要求。
c)逆变器使用太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT)。
d)逆变器具有极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护 、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网 过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能 等。
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：
单晶硅电池组件：光电转换效率为17%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15％左右 ，制作成本比单晶硅电池低，但寿命 比单晶硅电池短。
3、并网逆变器
光伏逆变器（下称逆变器）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。逆变器是进行 能量转换的关键设备，其效率指标 等电气性能参数，将直接影响电站 系统发电量。
.Βιβλιοθήκη Baidu
第8页
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
组成设备
主要设备包括电池组件、汇流箱、逆变器、高低压配电装置和变 压器等。
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二、光伏电站的组成
电池组件 汇流箱
高低压配电柜
电网
逆变器
变压器
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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。
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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。
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三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
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。 汇流箱一般具有如下功能和要求：
4、在太阳能电池P-N结两侧引出电极，并接上负 载，则在外电路中即有光生电流通过，从而获得 功率输出，这样太阳能电池就把太阳能直接转换 成了电能
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二、光伏电站的组成
发电过程
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，再将 若干电池组串在汇流箱内进行并联以提高电流，并联后电流达到 逆变器额定电流的数个汇流箱接入一台并网逆变器，通过并网逆 变器将电池组件发出的直流电逆变成符合电网需求的交流电，经 过配电装置后接入电站升压变压器，通过变压器将电压升高至符 合电网要求的电压等级后，并入电网。