光伏发电设备及基本原理
光伏发电系统原理 将光转变为电能的技术原理
光伏发电系统原理将光转变为电能的技术原理
太阳能光伏发电系统原理：
1. 基本原理：太阳能光伏发电系统以太阳能直接转换为电能的技术，
它的基本原理是在光伏材料表面，当入射的太阳光照射到光伏单元上时，太阳能将被转换为光子，而这些光子则将能量传递给光伏单元内
部的电子，然后引起里面电子的迁移，生成电流，从而进行电能发电。
2. 构成：太阳能光伏发电系统在一般情况下由太阳能光伏阵列、光伏
发电机驱动系统、光伏汇流箱、储能装置等部分构成。
3. 光伏组件：太阳能光伏组件是太阳能光伏发电系统的核心组件，它
包括光伏单元、太阳能玻璃，以及支架和线束等。
4. 光伏发电机：光伏发电机是太阳能光伏发电系统的重要组成部分，
其主要功能是把光伏组件生成的电能转换成直流，并将其输出。
5. 光伏汇流箱：光伏汇流箱是太阳能光伏发电系统的重要组件，它的
主要作用是将多路光伏发电机向外输出时进行汇流，使其输出一路统一，并将电流输出至太阳能储能装置中。
6. 储能装置：储能装置是太阳能光伏系统中不可或缺的组件，它的主
要作用是可以根据系统所需要的电能变化，实现对发电量的调节及储
存电能，以备系统使用。
光伏发电系统的组成及工作原理
光伏发电系统的组成及工作原理光伏电池板是光伏发电系统的核心组件之一，它是将太阳能转化为电能的关键部分。
光伏电池板由许多个光电二极管组成，每个光电二极管都有一个带正电荷的半导体和一个带负电荷的半导体，当光线照射到光伏电池板上时，光伏电池板中的光电二极管会产生电荷，从而形成电流。
支架是光伏发电系统的支撑结构，它起到固定和支持光伏电池板的作用。
支架一般采用金属材料制成，如铁、铝等，具有良好的强度和稳定性，以确保光伏电池板能够在不同的环境条件下正常运行。
逆变器是光伏发电系统的另一个重要组成部分，它将光伏电池板产生的直流电转换为可供交流电网使用的交流电。
逆变器具有一个变压器，它可以将直流电通过变压器的转换作用，输出符合电网要求的交流电。
光伏发电系统还可以连接到电网上。
当光伏电池板产生的电能多于消耗的电能时，多余的电能可以通过逆变器输入电网，从而实现向电网供电；当光伏电池板产生的电能少于消耗的电能时，电网将向光伏发电系统提供所需的电能，从而实现从电网获取电能。
光伏发电系统的工作原理如下：当太阳光照射到光伏电池板上时，光能被光伏电池板吸收，并激发光伏电池板中的光电二极管，产生电流。
这个电流经过逆变器的转换，由直流电转换为交流电，并通过电网传输或供电给相关设备使用。
光伏电池板的工作原理是基于光伏效应。
光伏效应是指当光照射到半导体材料上时，使半导体中的电荷发生运动，从而产生电流的现象。
光伏电池板中的光电二极管是由P型和N型半导体材料构成的，当光照射到光伏电池板上时，会使P型半导体带正电荷的电子向N型半导体迁移，同时会使N型半导体带负电荷的电子向P型半导体迁移，由此形成电流。
光伏发电系统培训资料
光伏发电系统培训资料一、光伏发电系统的基本原理光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
当光线照射到太阳能电池上时，电池吸收光子，产生电子空穴对。
这些电子和空穴在电池内部的电场作用下分离，电子向一个方向移动，空穴向相反方向移动，从而产生电流。
二、光伏发电系统的组成部分1、太阳能电池板这是光伏发电系统的核心部件，负责将光能转化为电能。
目前常见的有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池板等类型，各有其特点和适用场景。
2、控制器主要作用是控制整个系统的工作状态，防止电池过充、过放，以及对系统的输出进行调节和保护。
3、逆变器将直流电转换为交流电，以便与市电电网连接或供交流负载使用。
4、蓄电池（可选）在没有阳光时，蓄电池可以为系统提供电能储备。
5、支架及布线用于支撑和固定太阳能电池板，并确保电力传输的安全和稳定。
三、光伏发电系统的类型1、独立光伏发电系统不与电网连接，独立为负载供电，通常用于偏远地区、通信基站等。
2、并网光伏发电系统与市电电网相连，可将多余的电能输送到电网，也可在电网停电时切换为独立供电。
3、分布式光伏发电系统安装在用户场地附近，以用户自发自用为主、多余电量上网的光伏发电设施。
四、光伏发电系统的安装与调试1、安装前的准备选址：选择光照充足、无遮挡、通风良好的位置。
基础施工：根据安装方式（地面、屋顶等），做好相应的基础。
设备检查：确保太阳能电池板、控制器、逆变器等设备完好无损。
2、安装过程安装支架：根据设计要求，安装牢固的支架。
安装太阳能电池板：注意板与板之间的连接和固定，保证良好的采光角度。
布线：连接各部件之间的线路，确保线路规范、安全。
3、调试检查线路连接是否正确。
对控制器和逆变器进行参数设置。
进行系统的试运行，检测输出电压、电流等参数是否正常。
光伏发电系统的组成及工作原理
光伏发电系统的组成及工作原理光伏发电系统主要由光伏组件、控制器、逆变器、蓄电池及其他配件组成（并网不需要蓄电池）。
根据是否依赖公共电网，分为离网跟并网两种，其中离网系统是独立运行的、不需要依赖电网。
离网光伏系统配备了有储能作用的蓄电池，可保证系统功率稳定，能在光伏系统夜间不发电或阴雨天发电不足等情况下供给负载用电。
不管何种形式，工作原理均为光伏组件将光能转换成直流电，直流电在逆变器的作用下转变成交流电，最终实现用电、上网功能。
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：①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多晶硅：光电转换率≈14%，与单晶硅的制作工艺差不多，多晶硅的区别在于光电转换率更低、价格更低、寿命更短，但多晶硅材料制造简便、节约电耗，生产成本低，因此得到大力发展。
③非晶硅：光电转换率≈10%，与单晶硅和多晶硅的制作方法完全不同，是一种薄膜式太阳电池，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。
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。
光伏发电流程原理
光伏发电流程原理
光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术，它是一种清洁、可再生的能源。
光伏发电的工作原理是利用半导体材料吸收太阳辐射的能量，将其转换成电能，再通过电路输出到电网或储存设备中。
下面我们来详细了解一下光伏发电的流程原理。
1. 光伏组件吸收太阳能
光伏组件是光伏发电的核心部件，通常由多个太阳能电池片组成。
光线照射在太阳能电池片上，电池片吸收光子能量，释放出电子和空穴，形成电荷载流子。
这个过程称为“光电效应”，是光伏发电的基础。
2. 直流电转换为交流电
光伏组件输出的是直流电，而市电系统中使用的是交流电，因此需要将直流电转换为交流电。
这个过程通过逆变器实现，逆变器将直流电转换为适合市电系统使用的交流电。
3. 电能输出到电网或储存设备中
经过逆变器转换后的交流电可输出到电网中，供家庭和企业使用。
如果需要储存电能，还需要将电能储存到电池中，以备后续使用。
4. 控制和监测光伏发电系统
光伏发电系统需要进行控制和监测，以确保系统正常运行。
控制系统通过调节逆变器的输出电压和频率，保证光伏发电系统与市电系统的同步。
监测系统则可以实时监测光伏组件的工作状态和发电量，及时发现故障和问题。
总结
光伏发电的流程原理可以简单概括为太阳能电池片吸收太阳能，将其转换成直流电，再通过逆变器转换为交流电，输出到电网或储存设备中。
整个系统需要进行控制和监测，确保系统正常运行。
光伏发电是一种清洁、可再生的能源，具有广阔的应用前景。
光伏发电基本原理及入门知识
光伏发电基本原理及入门知识
光伏发电是利用光伏效应转换太阳能为电能的一种技术。
光伏效应是指当光线照射到半导体材料上时，光子的能量会激发材料的电子跃迁，产生电压和电流。
光伏发电的基本原理如下：
1. 材料选择：光伏电池通常采用硅材料制成，硅根据材料纯度的不同，分为晶硅、多晶硅和非晶硅等几种。
2. pn结构：光伏电池的结构通常是由p型半导体和n型半导体组成的pn结构。
当光线照射到pn结构上时，会形成电场，将光生电子和空穴分离。
3. 光生电子的漂移：光生电子会被电场推动，向p型半导体的一侧流动，形成电流。
4. 电子流动的回路：电子流经过外部电路，导致电流的产生。
这个过程被称为光伏效应。
5. 发电性能：光伏电池的发电性能主要取决于光线强度、光谱和温度等因素。
入门知识：
1. 光伏电池种类：光伏电池的种类有单晶硅、多晶硅、非晶硅和铜铟镓硒等。
不同种类的光伏电池具有不同的优缺点，适用于不同的应用场景。
2. 光伏模块：多个光伏电池组合在一起形成光伏模块，常见的光伏模块有多晶硅和单晶硅。
3. 光伏阵列：多个光伏模块组合在一起形成光伏阵列，用于大型的光伏发电系统。
4. 发电系统：光伏发电系统包括光伏阵列、逆变器、电池和电网等组件，用于将光能转换为可用的电能。
5. 应用领域：光伏发电被广泛应用于家庭、企业和工业等场所，用于发电、供电和照明等用途。
光伏发电自用系统的原理
光伏发电自用系统的原理光伏发电自用系统主要由光伏发电组件、逆变器、电池储能系统、电表及监控系统等组成。
其原理是通过太阳能光照照射到光伏发电组件上，将光能转化为直流电能，经过逆变器转化为交流电能供电给用户自身使用，并且通过电池储能系统将多余的电能进行储存，以备不时之需。
1. 光伏发电组件：光伏发电组件由多个光伏电池组成，光伏电池是将太阳能转化为电能的基本单元。
当阳光照射到光伏电池上时，光子能将光伏电池中的P 型半导体和N型半导体中的电子激发，形成电子空穴对，进而产生电流，并通过电缆输出。
2. 逆变器：光伏发电组件产生的直流电能需要转换为交流电能供用户使用，这就需要逆变器进行工作。
逆变器接收光伏发电组件输出的直流电能，利用调制器将直流电能转化为交流电能，并将其输出给用户。
3. 电池储能系统：光伏发电自用系统通过电池储能系统可以将多余的电能进行储存，以备不时之需。
当光伏发电组件输出的电能超过用户需求时，逆变器将多余的电能输送到电池中进行储存，以便在天气不好或用电量增加时进行使用。
4. 电表及监控系统：为了方便管理和监控光伏发电自用系统的工作状态，通常会安装电表及监控系统。
电表用于记录发电量和用电量，以便掌握系统的运行情况和用户的用电量。
监控系统则可以远程监测光伏发电组件的工作状态和逆变器的运行情况，及时发现和解决问题。
总体来说，光伏发电自用系统的原理是通过光伏发电组件将太阳能转化为电能，经过逆变器进行转换并输出给用户使用，同时多余的电能通过电池储存起来，以备不时之需。
通过电表及监控系统可以方便地管理和监控系统的运行情况。
光伏发电自用系统的优点在于可以将太阳能转化为可用电能，减少对传统能源的依赖，同时减少环境污染和能源消耗。
光伏发电基本原理
光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术，其基本原理如下：
1. 光电效应：光电效应是指当光线照射到特定材料时，光子激发了材料中的电子，使其跃迁到导电带中，形成电荷对。
这个过程中产生的电荷对会导致物质中产生电流。
2. PN结构：光伏电池的核心部分是PN结构，通常由硅或其他半导体材料制成。
PN结构包括P型半导体和N型半导体两个区域。
P型区域有正电荷，N型区域有负电荷。
当两个区域结合在一起时，形成了电场。
这个电场有助于分离光照射后产生的电荷对。
3. 光吸收：当光线照射到光伏电池的表面时，其中的光子被光伏电池中的半导体材料所吸收。
吸收光子的能量使得电子从原子的价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
4. 电荷分离和收集：由于PN结构中的电场作用，电子和空穴被分离并朝着相应的区域移动。
电子在N型区域流动，而空穴在P 型区域流动。
这样，产生了电子和空穴的电流。
5. 输送电流：通过将导线与P型区域和N型区域连接，电荷可以从光伏电池中流出，形成电流。
这个电流可以用来供电给外部设备或存储在电池中，以便在需要时使用。
需要注意的是，光伏电池的效率受多种因素影响，如光照强度、光谱分布、温度等。
因此，在实际应用中，需要考虑这些因素以及系统设计和优化，以提高光伏发电系统的效率和性能。
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光伏发电设备及基本原理
一、光伏组件：
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
单晶硅电池
多晶硅电池
二、汇流箱
功能主要为交/直流支路汇集、传输，电流/电压采集。
交流汇流箱
直流汇流箱
三、集中式逆变器
集中式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网。
因此，逆变器的功率都相对较大。
光伏电站中一般采用500kW以上的集中式逆变器。
（一）集中式逆变器的优点如下：
1.功率大，数量少，便于管理；元器件少，稳定性好，便于维护；
2.谐波含量少，电能质量高；保护功能齐全，安全性高；
3.有功率因素调节功能和低电压穿越功能，电网调节性好。
（二）集中式逆变器存在如下问题：
1.集中式逆变器MPPT电压范围较窄，不能监控到每一路组件的运行情况，因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点，组件配置不灵活；
2.集中式逆变器占地面积大，需要专用的机房，安装不灵活；
3.自身耗电以及机房通风散热耗电量大。
集中式逆变器
四、组串式逆变器
光伏组串直接接入逆变器，单台容量一般在100kW以下。
组串式并网逆变器的体积小、重量轻，搬运和安装都非常方便，不需要专业工具和设备，也不需要专门的配电室，在各种应用中都能够简化施工、减少占地，直流线路连接也不需要直流汇流箱和直流配电柜等。
组串式还具有自耗电低、故障影响小、更换维护方便等优势。
组串式逆变器MPPT电压范围宽，一般为250-800V，组件配置更为灵活。
在阴雨天，雾气多的地区，发电时间长。
组串式逆变器采用模块化设计，直流端具有多路MPPT功能，交流端并联并网，其优点是不受组串间模块差异，和阴影遮挡的影响，同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量。
组串式逆变器劣势：
1.多个逆变器并联时，总谐波高，单台逆变器THDI可以控制到2%以上，但如果超过40台逆变器并联时，总谐波会迭加，而且较难抑制，容易产生谐振。
2.电子元器件较多，功率器件和信号电路在同一块板上，设计和制造的难度大，可靠性稍差。
功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区。
组串式逆变器
五、箱式变压器
箱变作用：逆变器将直流逆变为交流后，电压通常为270V~800V，将若干逆变器交流电流汇集后，升压至35kV（10kV），再通过集电线路将电能送出。
通常一个光伏区，配备一台箱变。
我们常用的组合式美式箱变是将变压器器身、高压负荷开关、熔断器等元件一同放在变压器油箱内,因浸在油中,元件体积大为缩小,结构更为紧凑,安装方便、灵活。
对于集中式逆变器，配备箱变低压侧采用双分裂绕组，每个低压绕组接入一台逆变器，低压侧有两个断路器。
对于组串式逆变器，配备双绕组变压器，低压侧只有一个绕组，故低压侧只有一台断路器。
箱式变压器
六、高压开关柜
在光伏电力系统中起通断、控制或保护等作用。
主要由：断路器、隔离刀闸（小车）、接地刀闸、五防机构、电流/电压互感器、保护测控装置、操控装置、指示仪表、一、二次回路及相关辅助设施构成。
断路器作为其核心元件，可用于开断故障电流。
根据灭弧介质，可分为真空断路器及SF6断路器。
高压开关柜
七、SVG动态无功补偿装置
SVG作用：稳定系统电压、提升功率因素、降低电网谐波、改善电能质量。
可分为：直挂式、降压式。
对于直挂机型，通过电抗器与中高压母线直接连接，节约了变压器昂贵的造价成本，但是模块数量的增加，使整机系统成本上升。
进行成本对比，对于10MVar以上的机型，采用直挂方案，成本比较有优势。
对于10MVar以下的机型，采用降压方案，成本比较有优势。
相对于相同无功配置容量来讲，直挂机型由于无变压器迟滞作用，响应速度相比较降压机型更快。
从能耗及后期维护程度来说，各有优缺点。
冷却方式：风冷外循环、水冷内循环。
SVG动态无功补偿装置
八、接地变压器
10kV/35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。
接地变压器的作用是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点，便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式，以减小配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小，提高配电系统的供电可靠性。
特点：高压侧Z型接线，零序阻抗很小，消弧补偿电流容易流通。
中性点经消弧线圈接地
优点：发生单相接地，可抑制接地点电容电流，系统线电压不变，允许可运行2小时；缺点：不能快速找到故障线路。
中性点经小电阻接地
优点：快速定位、切除故障线路；缺点：接地故障电流相对较大。
接地变压器
九、综自监控系统
通过计算机系统，可查看全站设备的运行状态如：电流、电压、通讯、位置等信息。
发生异常时，发出告警如画面闪动、颜色变化、声音告警等。
可以推送事故报文，提醒值班人员及时检查设备，设备具有远程遥控操作功能。
常用的有南瑞、南自、四方等厂家。
综自监控系统
十、AGC、AVC系统
自动有无/无功控制系统，可根据调度指令，对电站逆变器、SVG 装置进行有功、无功功率进行调节，对调节的精度及响应时间均有相关要求。
AGC、AVC系统
十一、光功率预测系统
预测系统就是将天气预报数据和环境检测仪所采集的数据加以分析，最后将生成的数据文件通过非实时交换机发送给省调。
省调接收数据文件，入库并加以分析，得到该站的日常发电情况。
便于对该地区整个新能源发电的集中管控。
目前做预测系统比较不错的厂家有国能日新、南瑞继保、东润环能等。