太阳能光伏发电系统的整体配置与相关设计

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1、第第6章章 太阳能光伏发电系太阳能光伏发电系统的整体配置与相关设计统的整体配置与相关设计p 本章主要介绍太阳能光伏发电系统的整体配置本章主要介绍太阳能光伏发电系统的整体配置与设计，即各种电力电子设备、部件的配置选型与设计，即各种电力电子设备、部件的配置选型和相关附属设施的设计。和相关附属设施的设计。p主要包括光伏控制器、交流逆变器的选型与配置，主要包括光伏控制器、交流逆变器的选型与配置，组件支架及固定方式确实定与根底设计，交流配组件支架及固定方式确实定与根底设计，交流配电系统、防雷与接地系统的配置与设计，监控和电系统、防雷与接地系统的配置与设计，监控和测量系统的配置，直流配线箱及所用电缆的设计

2、测量系统的配置，直流配线箱及所用电缆的设计选择等。选择等。6.1 太阳能光伏发电系统的整体配置太阳能光伏发电系统的整体配置p太阳能光伏系统的整体配置主要是根据上一章太阳能光伏系统的整体配置主要是根据上一章计计算出的太阳能电池方阵和蓄电池容量算出的太阳能电池方阵和蓄电池容量，来合理地，来合理地选配其他电力电子设备并根据需要和系统的大小选配其他电力电子设备并根据需要和系统的大小决定各个相关附属设施的取舍，决定各个相关附属设施的取舍，p例如有些中小型光伏发电系统由于容量或者环境例如有些中小型光伏发电系统由于容量或者环境的因素，就可以不考虑配置防雷接地系统和监控的因素，就可以不考虑配置防雷接地系统和监

3、控测量系统等。测量系统等。6.1.1 太阳能光伏发电系统的配置构成太阳能光伏发电系统的配置构成p太阳能光伏发电系统完整的配置构成主要由太阳太阳能光伏发电系统完整的配置构成主要由太阳能光伏组件或方阵、直流接线箱、控制器、逆变能光伏组件或方阵、直流接线箱、控制器、逆变器、交流配电箱系统、蓄电池组、防雷接地器、交流配电箱系统、蓄电池组、防雷接地系统、监控测量系统等组成。系统、监控测量系统等组成。p需要选配的内容主要是：太阳能电池组件的形状需要选配的内容主要是：太阳能电池组件的形状和尺寸确实定、直流接线箱成品的选型、控和尺寸确实定、直流接线箱成品的选型、控制器的选型、逆变器的选型、交流配电柜成品制器的

4、选型、逆变器的选型、交流配电柜成品的选型、蓄电池的选型、监控测量系统及其软件的选型、蓄电池的选型、监控测量系统及其软件的选型及直流输送电缆的选型等。的选型及直流输送电缆的选型等。p需要设计的内容主要有：太阳能电池组件或方阵需要设计的内容主要有：太阳能电池组件或方阵固定支架和根底的设计、直流接线箱的设计、交固定支架和根底的设计、直流接线箱的设计、交流配电柜的设计、防雷接地系统的设计等。流配电柜的设计、防雷接地系统的设计等。设备、部件的配置和选型设备、部件的配置和选型1太阳能电池组件或方阵的形状与尺寸确实定太阳能电池组件或方阵的形状与尺寸确实定p在上一章的太阳能电池组件或方阵的设计计算中，在上一章

5、的太阳能电池组件或方阵的设计计算中，虽然根据用电量或方案发电量计算出了电池组件虽然根据用电量或方案发电量计算出了电池组件或整个方阵的总的容量和功率，确定了电池组件或整个方阵的总的容量和功率，确定了电池组件的串并联数量，但是还需要根据太阳能电池的具的串并联数量，但是还需要根据太阳能电池的具体安装位置来确定电池组件的形状及外型尺寸，体安装位置来确定电池组件的形状及外型尺寸，以及整个方阵的整体排列等。以及整个方阵的整体排列等。p有些异型和特殊尺寸的电池组件还需要与生产厂有些异型和特殊尺寸的电池组件还需要与生产厂商定制。商定制。p尺寸和形状尺寸和形状:同一功率的电池组件可以做成长方形，同一功率的电池组

6、件可以做成长方形，也可以做成正方形或圆形、梯形等其他形状；也可以做成正方形或圆形、梯形等其他形状；p电池片的用料：同一功率的电池组件可以是单晶电池片的用料：同一功率的电池组件可以是单晶硅或多晶硅组件，也可以是非晶硅组件等，这就硅或多晶硅组件，也可以是非晶硅组件等，这就需要我们来选择和确定。需要我们来选择和确定。p电池组件的外形和尺寸确定后，才能进行组件的电池组件的外形和尺寸确定后，才能进行组件的组合、固定和支架、根底等内容的设计。组合、固定和支架、根底等内容的设计。p附录附录2提供了太阳能光伏发电常用晶体硅电池组提供了太阳能光伏发电常用晶体硅电池组件规格尺寸和技术参数等可供选型时参考。件规格尺

7、寸和技术参数等可供选型时参考。2直流接线箱的选型p 直流接线箱也叫直流配电箱，小型太阳能光伏发直流接线箱也叫直流配电箱，小型太阳能光伏发电系统一般不用直流接线箱，电池组件的输出线电系统一般不用直流接线箱，电池组件的输出线就直接接到了控制器的输入端子上。就直接接到了控制器的输入端子上。p直流接线箱主要是在中、大型太阳能光伏发电系直流接线箱主要是在中、大型太阳能光伏发电系统中，用于把太阳能电池组件方阵的多路输出电统中，用于把太阳能电池组件方阵的多路输出电缆集中输入、分组连接，不仅使连线井然有序，缆集中输入、分组连接，不仅使连线井然有序，而且便于分组检查、维护，当太阳能电池方阵局而且便于分组检查、维

8、护，当太阳能电池方阵局部发生故障时，可以局局部离检修，不影响整体部发生故障时，可以局局部离检修，不影响整体发电系统的连续工作。发电系统的连续工作。p 图图6-2是单路直流接线箱内部根本电路，图是单路直流接线箱内部根本电路，图6-3所示的是多路直流接线箱的内部根本电路，它们所示的是多路直流接线箱的内部根本电路，它们由分路开关、主开关、避雷防雷器件、接线端子由分路开关、主开关、避雷防雷器件、接线端子等构成，有些直流接线箱还把防反充二极管也放等构成，有些直流接线箱还把防反充二极管也放在其中。在其中。p直流接线箱一般由逆变器生产厂家或专业厂家生直流接线箱一般由逆变器生产厂家或专业厂家生产并提供成型产品

9、。产并提供成型产品。p选用时主要考虑根据选用时主要考虑根据光伏方阵的输出路数光伏方阵的输出路数、最大最大工作电流工作电流和和最大输出功率最大输出功率等参数进行选择。等参数进行选择。p当没有成型产品提供或成品不符合系统要求时，当没有成型产品提供或成品不符合系统要求时，就要根据实际需要自己设计制作了。就要根据实际需要自己设计制作了。对直流汇流箱的主要技术参数和性能要求对直流汇流箱的主要技术参数和性能要求 5直流输入端要配置输入分路开关、直流输出端要配置直流输出断路器 3光伏控制器的选型光伏控制器的选型p光伏控制器要根据系统功率、系统直流工作电压、光伏控制器要根据系统功率、系统直流工作电压、电池方阵

10、输入路数、蓄电池组数、负载状况以及电池方阵输入路数、蓄电池组数、负载状况以及用户的特殊要求等确定光伏控制器的类型。用户的特殊要求等确定光伏控制器的类型。p一般小功率光伏发电系统采用单路脉冲宽度调制一般小功率光伏发电系统采用单路脉冲宽度调制型控制器，大功率光伏发电系统采用多路输入型型控制器，大功率光伏发电系统采用多路输入型控制器或带有通信功能和远程监测控制功能的智控制器或带有通信功能和远程监测控制功能的智能控制器。能控制器。p选型时还要注意，控制器的功能并不是越多越好，选型时还要注意，控制器的功能并不是越多越好，注意选择在本系统中适用和有用的功能，抛弃多注意选择在本系统中适用和有用的功能，抛弃多

11、余的功能，否那么不但增加了本钱，而且还增添余的功能，否那么不但增加了本钱，而且还增添了出现故障的可能性。了出现故障的可能性。p控制器选择时要特别注意其额定工作电流必须同控制器选择时要特别注意其额定工作电流必须同时大于太阳能电池组件或方阵的短路电流和负载时大于太阳能电池组件或方阵的短路电流和负载的最大工作电流。的最大工作电流。p为适应将来的系统扩容，和保证系统长时期的工为适应将来的系统扩容，和保证系统长时期的工作稳定，建议控制器的选型最好选择高一个型号。作稳定，建议控制器的选型最好选择高一个型号。p例如，设计选择例如，设计选择12V/5A的控制器就能满足系统的控制器就能满足系统使用时，实际应用可