光伏抄表-分布式光伏电站系统的主要设备及作用

分布式光伏系统的主要设备及作用

 

 

建筑屋顶光伏发电系统

光伏组件、光伏组件支撑系统、电缆及电缆通道、直流汇流箱（选用）、逆变器、直交流配电柜、升压变压器、升压开关站、并网设备及监控系统等组成。

1. 光伏组件：

光伏组件主要分为晶体硅太阳能电池、非晶体硅太阳能电池

l 晶体硅组件主要包括单晶硅和多晶硅电池，晶体硅光伏组件是目前最成熟、最稳定、最可靠、应用最广的光伏电池。

l 非晶体硅组件主要为薄膜光伏组件，薄膜光伏组件包括硅薄膜光伏组件（非晶硅、微晶硅、纳米晶硅等）、多元化合物薄膜光伏组件（硫化镉、硒铟铜、碲化镉、砷化镓、磷化铟、铜铟镓硒等）、染料敏化薄膜光伏组件、有机薄膜光伏组件。

 

 

1. 光伏组件支撑系统

• 光伏组件支架系统，顾名思义，是光伏组件的支撑结构，其最主要的作用是固定光伏组件。光伏组件支撑系统应满足结构受力要求，包括抗震、防风、防雪等设计要求。
• 常见混凝土屋顶光伏支撑系统：混凝土条基型（适用于即有建筑、新建建筑）、预置埋件型（适用新建建筑）
• 常见金属屋面光伏支撑系统：锁扣型

1. 电缆及电缆通道

光伏发电系统电缆主要包括光伏专用电缆（用于组件间组串）、直流电缆（组件-汇流箱-直流配电柜-逆变器）、交流电缆（逆变器-变压器）。

因光伏组件安装通常都安装在室外，光伏专用电缆长期处于高温、高电压、寒冷、风化、紫外线等环境下，因此其要求非常严格，光伏系统使用的电缆应通过TUV等测试和评估，满足相关技术规范，对于直流电缆及交流电缆，通常选用阻燃型YJV电缆。

1. 逆变器

主要用于把直流电能转换成交流电能，得到标准的交流电压和频率

主要功能

最大功率跟踪技术（MPPT）

最大功率点：由于光照强度和环境温度不同，光伏组件输出电流和电压也不同，只有在某一输出电压和电流时，光伏组件的输出功率才能达到最大值，称为最大功率点。

MPPT：实时检测光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状态下阵列可能的最大功率输出，然后通过改变输出电流来改变输出端电压，达到最大功率输出，实现最大功率跟踪。

反孤岛保护技术

孤岛效应：当电网由于电气故障或自然因素中断供电时，如逆变器继续向电网供电，会形成一个自给供电孤岛，称为孤岛效应反孤岛保护技术：孤岛效应发生时，逆变器会自动准确、快速的切除并网。

低电压穿越技术

在一定范围内耐受负载异常电压的能力，避免电压异常时脱离，引起不稳定。

数据采集术

具备数据采集功能，采集逆变器和组串的实时运行参数。

1. 直流汇流箱

汇流箱是在光伏发电系统中，保证光伏组串有序连接和汇流功能的成套装置，一般配备浪涌保护器、漏电保护器、隔离开关、熔断器等，提供隔离、漏电和接地保护，确保光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围，提高光伏系统性能。

 

直流汇流箱分为智能型光伏汇流箱、普通型汇流箱

智能型光伏汇流箱

用于连接光伏阵列及逆变器，提供防雷及过流保护，并监测光伏阵列的单串电流、电压及防雷器状态、断路器状态为了提高系统的可靠性和实用性，可在智能光伏汇流箱里配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器等，并设置工作状态指示灯、雷电计数器等，方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。

普通型汇流箱

对于大型光伏并网发电系统，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，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置，使用光伏汇流箱，用户可以根据逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入，普通型汇流箱不具备监控功能。

1. 直流配电柜

光伏直流配电柜主要应用在大型光伏电站，主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流，再接至并网逆变器，属于直流侧的二级汇流，配电柜一般配置有直流输入断路器、防反二极管、光伏防雷器、直流电流电压功率表。

1. 升压变压器

升压变压器是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器，在大型屋顶光伏发电系统中，有时需将光伏发电升压至10kV或35kV实现并网，因此需配置电力升压变压器及升压开关站,一般室内配电室配置铝合金外壳式干式变压器，室外配置箱式变压器。

1. 升压开关站

升压开关站，一般应用于几个兆瓦至10MW级的屋顶光伏发电系统光伏升压开关站，其作用就是分配高、中压电能。

一般来说开关站电压等级是10kV及其以上的，就是将电网来的电分给几个或者更多的箱式变压器，光伏交流电通过箱式变压器经升压开关站送出至电网线路。

1. 并网计量柜

光伏并网柜是连接光伏电站和电网的配电装置，其主要作用是作为光伏电站与电网之间的分界，对于低压并网的光伏电站，光伏并网柜还可以加装计量及一些保护功能。

光伏并网柜，作为光伏电站的总出口必须存在于光伏系统中，计量用互感器及电能表需根据当地电力公司负责安装，以保证计量的可靠及公平性。