并网光伏发电系统结构种类及工作特点分析
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介概述并网光伏电站是将太阳能转化为电能并连接到电网的一种发电系统。
它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成，主要用于向电网输送电能。
本文将对并网光伏电站的基本结构、系统组成、主要设备及其性能进行简述。
基本结构并网光伏电站基本结构包括太阳能光伏组件阵列、逆变器、变压器和配电系统。
太阳能光伏组件通过光伏效应将太阳能转化为直流电能，在经过逆变器的转换后，将直流电能转化为交流电能，并通过变压器进行电压调整，最后通过配电系统与电网连接，实现电能的输送。
系统组成1. 光伏组件光伏组件是并网光伏电站中最核心的组成部分，它由多个光伏电池组成。
光伏电池将太阳能转化为直流电能，并且具有自洁、优异的抗风、抗冲击性能。
在光伏电站中，光伏组件通常会被安装在支架上，以最大限度地吸收太阳能。
2. 逆变器逆变器是光伏电站中的核心设备之一，它将光伏组件输出的直流电能转换为交流电能，并确保输出功率符合电网要求。
逆变器具有高效率、稳定性和可靠性的特点，常见的逆变器类型包括集中式逆变器和分布式逆变器。
3. 变压器变压器是光伏电站中用于电压调整和输电的重要设备。
它将逆变器输出的交流电能的电压调整为适合电网输电的电压。
变压器还具有隔离电网的作用，确保电网的安全性和稳定性。
4. 配电系统配电系统是并网光伏电站中用于将电能输送到电网的系统。
它包括电缆、开关设备、电表计量等组成部分。
配电系统负责将逆变器转换后的交流电能通过电缆连接到电网，并进行相应的电能计量和记录。
主要设备及性能简介光伏组件•主要设备：太阳能光伏电池•性能特点：–高效转化太阳能为电能–自洁能力，能够减少灰尘和污染物对光伏板的影响–抗风、抗冲击性能良好，具有较长的使用寿命逆变器•主要设备：集中式逆变器、分布式逆变器•性能特点：–高效稳定的直流-交流转换效率–宽输入电压范围，适应不同光照条件下的电能输出–具有电网保护功能，能够自动检测并隔离故障变压器•主要设备：变压器装置•性能特点：–能够调整逆变器输出的交流电压，符合电网要求–具有隔离电网的作用，确保电网的安全性和稳定性–功率损耗小，能够提高系统的整体效率配电系统•主要设备：电缆、开关设备、电表计量等•性能特点：–通过合理的配电设计和设备选择，能够实现可靠的电能输送–具备相应的电能计量和记录功能，为电网管理提供数据支持–系统运行稳定，具有较高的安全性和可靠性总结并网光伏电站是一种利用太阳能发电的系统，它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成。
光伏并网发电系统
Inverter
1 or 3 phase connection
多串式逆变器
1.3 光伏并网系统接入方式
Ac module Ac module
Ac module
Grid
DC bus
Central inverter
3 phase connection
集中式逆变器——目前主流应用
Grid
1 phase connection
①光伏电池方阵；②控制器；③电缆；④逆变 器；⑤配电系统；⑥用电器；⑦输电电缆；⑧ 电网
1、光伏并网发电系统
发电----直流配电----并网逆变---交流配电--变压---电网
光伏阵列：
由太阳电池 汇流
串并联封装 箱：
为电池组件， 再由组件串
汇集 连线、 采集
并联构成光 信号、
伏发电方阵， 防雷、
上述几种拓扑都可以有效解决 漏电流问题，在行业内得到广 泛的应用。
1.2 三相光伏并网逆变器主电路拓扑现状
S1
S3
S5
a
C
b
c
AC
S4
S6
S2
三相逆变桥是光伏并网逆变系 统的功率主电路的核心，它的 作用是将光伏阵列输出的非线 性直流电源转换成可以并入电 网的交流电源。
三相并网逆变器主功率逆变桥 主要有两电平逆变桥、三电平 逆变桥、H桥并联等几种典型拓 扑
在太阳光的 防反、
照射下，产 隔离 生电压，形 等
成回路电流，
输出直流电
力。
配电：
计量、 开关、 漏电保 护、防 雷、保 险、滤 波、
并网逆变器： 将直流转换 为与电网同 频率、同幅、 同相的交流 电的电力设 备。具有控 制、保护、 安全功能。
并网太阳能光伏发电的特性及自动化技术应用
(三)气象条件的变化
当一个区域的太阳能光伏发电达到一定规模时，如果地理气象出现大幅变化，为了控制和调整系统的频率和电压，电网将需要为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量。
(四)远距离光伏电能输送
当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能时，由于光伏并网发电没有旋转惯量、调速器及励磁系统，它将给交流电网带来新的稳定问题。根据电网的要求，光伏并网发电站需要配备自动无功调压装置。
四、自动化技术在并网太阳能光伏发电站中的应用
在并网太阳能光伏电站中采用以下自动化技术来保证太阳能光伏发电站接人电网的安全稳定的运行。并网逆变器是影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键部件，除了其本身的基本功能外，它还具有以下功能来保证电站及电网的安全稳定运行：
3.电能质量监测分析装置
光伏电站在并网点装设满足IEC61000-4—30《电磁兼容第4—30部分试验和测量技术一电能质量》标准要求的A类电能质量在线监测装置，以监测光伏电站的电能质量信息，包括谐波、波形畸变、直流分量、频率、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变等电能质量指标，并将电能质量数据远程传送到电网企业，保证电网企业对电能质量的监控。
4.有功功率控制系统
并网太阳能光伏电站应具有有功功率调节能力，并能根据电网频率、调度部门指令等信号自动调节电站的有功功率输出，确保输出功率及变化率不超过给定值。
四、太阳能光伏功率预测系统
对光伏电站的输出功率进行预测有助于电力系统调度部门统筹安排常规能源和光伏发电的协调配合，及时调整调度计划，合理安排电网运行方式，一方面有效地降低光伏接入对电网的影响，提高电网运行的安全性和稳定性，另一方面减少电力系统的旋转备用和运行成本，以充分利用太阳能资源，获得更大的经济效会效益。
并网光伏发电系统电气系统简介
并网光伏发电系统电气系统简介1、光伏发电系统背景2013年7月4日国务院颁发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，意见中明确指出未来发展光伏产业的重要性。
光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向，是具有巨大发展潜力的朝阳产业，也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。
我国光伏产业当前遇到的问题和困难，既是对产业发展的挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩大国内市场提供了有利条件。
要坚定信心，抓住机遇，开拓创新，毫不动摇地推进光伏产业持续健康发展。
2、光伏发电系统组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，逆变器，汇流箱和交直流逆变器是其主要部件。
其中的核心元件是光伏电池组和控制器。
各部件在系统中的作用是：（1）光伏电池：光电转换。
（2）控制器：作用于整个系统的过程控制。
光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。
（3）逆变器:将光伏组件发出的直流电转化成交流电。
（4）汇流箱：将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过控制器，直流配电柜，光伏逆变器，交流配电柜，配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网。
（5）交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。
并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。
3并网光伏发电电气系统设计方法简介3.1 并网光伏发电系统构成3.2 影响太阳能电站发电的10个因素1：太阳辐射量2：太阳电池组件的倾斜角度3：太阳电池组件的效率4：组合损失5：温度特性6：灰尘损失7：最大输出功率跟踪（MPPT）8：线路损失9：控制器、逆变器效率10：蓄电池的效率（独立系统）3.3 光伏直流系统设计3.3.1光伏阵列倾角、阴影遮挡设计光伏方阵阴影遮挡设计：光伏方阵与障碍物的距离，一般的确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00之间，光伏电池组件方阵不应被阴影遮挡。
太阳能并网光伏发电系统的特点及施工
太阳能并网光伏发电系统的特点及施工一、太阳能并网光伏发电的特点太阳能是一种清洁、环保能源，而且取之不尽用之不竭，是丰富永久性天然能源。
太阳光电转化安全可靠，并直接通过并网逆变器，把电能送上电网，由于不需要蓄电池，无需机械部件与传动系统，可节省设备投入费用。
太阳能并网光伏发电与建筑一体化既可作发电部件、集热系统，又可做建筑墙体、屋面或建筑构配件，有利于降低建筑结构与装饰成本。
不用单独建设厂房、车间，依附在房屋工程上，可节地、节省发电基建费用。
系统采用太阳能电池组件，使用寿命长（≥25年），衰减小，具备良好的耐候性，防风、防雹。
能有效抵御湿气和盐雾腐蚀，无毒无害。
太阳光能转换为电能，转换效率高，不产生垃圾及废弃物，有利于环境保护，减少常年维修与处理费用。
安装简单方便，无噪音，无污染，建设周期短，自动调控，无需人员值守，也无需线路架设，减少常年运行费用。
不仅可供自有房屋使用，亦可并网利用。
自2009年财政部按装机容量每瓦20元给予补贴，各市亦有政策支持。
二、太阳能并网光伏发电的工艺原理是将光伏电池组件安装在建筑物或构筑物上，再通过光伏并网逆变器将太阳能所发的电能转换为符合400V低压电网的交流电传输至用电器终端或并入电网。
逆变器实时跟踪电网频率和电压，一旦电网失电，在5毫秒内关机，停止发电，保护整个电网系统和人身安全。
三、太阳能并网光伏发电的工艺流程与操作要点（一）、工艺流程技术准备→现场准备→太阳电池板支架安装→太阳电池板安装、连线→系统布线→系统调试、试运行（二）、操作要点1、技术准备技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行以下几方面的工作：先对实地进行勘测和调查，获得当地有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。
准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。
组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。
技术人员对图纸进行会审，并将会审中问题做好记录。
会同建设单位和设计部门、监理单位、总包单位对图纸进行技术交底，将发现的问题提交设计部门和建设方，并由设计部门和建设方做出解决方案（书面）并做好记录。
光伏发电系统的构造及特性分析
光伏发电系统的构造及特性分析随着全球能源消耗量的不断增加，人们已经意识到亟需采取措施，改善能源供给的局面。
光伏发电系统因其清洁、环保的特性而备受关注，成为许多国家发展可再生能源的重要手段。
本文旨在分析光伏发电系统的构造及特性，为读者提供更具体的了解。
一、光伏发电系统的构造光伏发电系统主要由下面几个部分组成：光电转化器、直流电池组、交流逆变器和配电系统。
1. 光电转化器：光电转化器主要由太阳能电池板、支架、电缆和接线盒等组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件，由许多个电池组成，能将太阳能转化为直流电能。
支架用于安装太阳能电池板，以便最大化吸收太阳能。
电缆和接线盒主要用于连接太阳能电池板与直流电池组。
2. 直流电池组：直流电池组用于储存由太阳能电池板产生的直流电能。
典型的直流电池组有深循环铅酸蓄电池、镍铁电池和锂离子电池等。
由于太阳能电池板的输出功率不够稳定，需要通过电池组来储存电能以应对不同的工作环境。
3. 交流逆变器：交流逆变器是光伏发电系统的另一个核心部件，能将直流电转化为标准的交流电形式。
逆变器主要由微处理器、直流输入接口、直流输出接口、交流输出接口和保护控制电路等组成。
逆变器不仅能增加系统的电压和电流，还能提高系统的动态响应能力，保证系统的安全可靠性。
4. 配电系统：配电系统是光伏发电系统的最后一道工序，能将交流电力从逆变器转移到交流电力网络。
配电系统包括开关、电子负载、电抗器、反向电流保护等多个部件，以确保系统的可靠工作。
二、光伏发电系统的特性分析光伏发电系统由于其特殊的构造，具有许多独特的特性，下面让我们一起来看看。
1. 可再生资源：光伏发电系统所需要的唯一能源就是太阳能，而太阳是一种可再生资源，环保、安全、经济。
2. 非污染性：光伏发电系统发电无任何污染物的排放，给环境和人体带来的影响非常小。
3. 低维护成本：光伏发电系统没有易损的部分，也没有高速旋转、燃烧等机械活动，得到低维护成本。
太阳能光伏发电系统的分类、组成及工作原理介绍
太阳能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。
太阳能光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。
一、太阳能光伏发电系统的分类太阳能光伏系统分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统：1、离网光伏发电系统。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。
并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。
而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。
3、分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
二、太阳能光伏系统的组成1、太阳能板：太阳能电池板是太阳能光伏系统中的核心部分，太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。
太阳能电池板是太阳能光伏系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。
2、控制器：太阳能控制器是由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成。
3、蓄电池：蓄电池的作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
4、逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。
并网光伏发电系统总结
并网光伏发电系统总结一、并网光伏系统1、1并网光伏系统概念光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连，共同承担供电任务。
当有阳光时，逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产生的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输入电网，或者直接将产生的全部电能并入电网。
在没有太阳时，负载用电全部由电网供给。
因为直接将电能输入电网，光伏独立系统中的蓄电池完全被光伏并网系统中的电网所取代。
免除配置蓄电池，省掉了蓄电池蓄能和释放的过程，可以充分利用光伏阵列所发的电力，从而减小了能量的损耗，降低了系统成本。
但是系统中需要专用的并网逆变器，已保证输出的电力满足电网对电压、频率等性能指标的要求。
逆变器同时还控制光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）、控制并网电流的波形和功率，使向电网传送的功率和光伏阵列所发出的最大功率电能相平衡。
这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏系统作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载断电率。
而且并网光伏系统还可以对公用电网起到调峰的作用。
太阳能光伏发电进入大规模商业化应用是必由之路，就是将太阳能光伏系统接入常规电网，实现联网发电。
与独立运行的太阳能光伏发电站相比，并入电网可以给光伏发电带来诸多好处，可以归纳以下几点：1、省掉了蓄电池作为储能；2、随着逆变器制造技术的不断进步，以后逆变器的稳定性、可靠性等将更加完善；3、光伏阵列可以始终运行在最大功率点处，由电网来接纳太阳能所发的全部电能，提高了太阳能发电效率；4、电网获得了收益，分散布置的光伏系统能够为当地的用户提供电能，缓解了电网的传输和分配负担；5、光伏组件与建筑完美结合，既可以发电又能作为建筑材料和装饰材料。
1、2并网发电系统的主要组成1、光伏阵列；2、直流防雷汇流箱、交直流防雷配电柜；3、并网逆变器，直交流转化；4、漏电保护、计量等仪器、仪表；5、交流负载。
二、并网逆变器2、1并网逆变器的功能并网逆变器是光伏并网系统的核心部件和技术关键。
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并网光伏发电系统结构种类及工作特点分析
所谓并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏系统，也有分散式小型并网光伏系统。
集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大。
而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网光伏发电的主流。
常见并网光伏发电系统一般有下列几种形式。
1.有逆流并网光伏发电系统
有逆流并网光伏发电系统如图2-8所示。
当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电能馈入公共电网，向电网供电（卖电）；当太阳能光伏系统提供的电力不足时，由电网向负载供电（买电）。
由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称为有逆流光伏发电系统。
图2-8有逆流并网光伏发电系统
2.无逆流并网光伏发电系统
无逆流并网光伏发电系统如图2-9所示。
太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公；电网供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。
图2-9无逆流并网光伏发电系统
3.切换型并网光伏发电系统
切换型光伏并网发电系统如图2-10所示。
所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。
一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电；二是当电网因为某种原因，然停电时，光伏系统可以自动切换使与电网分离，成为独立光伏发电系统工作状态。
有些切换型光伏发电系统，还可以在需要时断开为一般负载的供电，接通对应急负载的供电，一般切换型并网光伏发电系统都带有储能装置。
图2-10切换型并网光伏发电系统。