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  光伏发电系统由哪些设备构成:  

 

光伏发电系统应用场景多,不限规模,小到5W的太阳能庭院灯,大到500MW的地面光伏电站,基本构造都不尽相同。主要部件通常包括:光伏组件、支架、储能蓄电池、控制器、逆变器、直流汇流箱、直流配电柜、交流汇流箱或配电柜、升压变压器和监控等设备构成。

 

 

 

1. 光伏组件
光伏组件是光伏发电系统中实现光电转换的核心部件,也是占比最大、价值最高的部件。光伏组件的作用是将太阳光的辐射能转换成直流电能,传输到蓄电池中储存,或用于推动直流负载工作,或借助于逆变器,将直流转换成交流电能,用于客户供电或并网发电。发电容量较大时,需要多块电池组件串、并联,构成组件方阵。常见的光伏组件分成晶硅组件、薄膜组件。晶硅组件分成单晶硅、多晶硅;薄膜组件则分成非晶硅、微晶硅、铜铟镓硒、碲化镉等。

 

2. 储能蓄电池
储能蓄电池多用于离网光伏发电系统、带储能装置的并网光伏发电系统。其作用是储存光伏电能,并随时准备向负载供电。符合规范的蓄电池至少需要满足:自放电率低、使用寿命长、充电效率高、深放电能力强、工作温度范围宽、低价、轻维护、甚至免维护。常见的有:铅酸电池、铅炭电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等。而小微型光伏发电系统会使用:镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等。大容量储能会使用多个蓄电池串、并联,构成蓄电池组。

 

3. 光伏控制器
光伏控制器是离网光伏发电系统的主要部件。其作用是控制整个系统的工作状态,保护蓄电池;防止蓄电池过充、过放、短路、系统极性反接、夜间防反充等。在温差大的地区,控制器还具备温度补偿功能。另外,光伏控制器还具备光控开关、时控开关等模式,可以显示充电状态、用电状态、蓄电池电量等。光伏控制器通常分成小、中、大功率和风光互补控制器等。

 

4. 光伏逆变器
光伏逆变器是把光伏组件或储能蓄电池输出的直流电能,尽可能多地转换成交流电能,再输出给电网或用户使用。光伏逆变器按运行方式,可分成并网、离网逆变器。并网逆变器用于并网运行的光伏发电系统。离网逆变器用于独立运行的光伏发电系统。因为光伏组件的输出功率,会随着光伏组件两端输出电压的变化而变化,并且在某个电压值达到最大输出功率,所以光伏逆变器通常都具备最大功率点跟踪(MPPT)功能,逆变器能够调整电池组件两端的电压,促使光伏组件的输出功率保持最大。

 

5. 直流汇流箱
直流汇流箱主要用于千瓦级的光伏发电系统。作用是把光伏组件的多路直流输出电缆,集中输入、分组连接到直流汇流箱中,通过直流汇流箱中的光伏专用熔断器、直流断路器、电涌保护器和智能监控装置等进行保护和检测,最后汇流输出到光伏逆变器。使用直流汇流箱,能大大简化光伏组件和逆变器之间的连线,提高系统的可靠性、实用性。不但让线路连接井然有序,而且让分组检查、维护更加便捷。如此一来,一旦光伏组件发生故障,就能局部分离检修,不影响整体发电,确保光伏发电系统发挥最大效能。

 

6. 直流配电柜
在大型并网光伏发电系统中,通常采用多个直流汇流箱,加上多个直流配电柜,组合用于光伏发电系统的二、三级汇流。直流配电柜的主要功能,是将各个直流汇流箱输出的直流电缆接入,进行再汇流,然后输出、连接并网逆变器。直流配电柜对直流电能进行分配、监控和保护,有助于光伏发电系统的安装、操作和维护。

 

7. 交流配电柜和汇流箱
交流配电柜是光伏发电系统中,连接逆变器、交流负载、公共电网的电力设备。它的主要功能,是对电能进行接收、调度、分配和计量,保证供电安全,并显示各种电能参数、监测故障。交流汇流箱通常用于组串式逆变器系统,主要作用是把多个逆变器输出的交流电,经过二次集中、汇流后,输入交流配电柜。

 

8. 升压变压器
升压变压器是将逆变器输出的低压交流电(0.4kV)升压至并网电压等级相等的中高压(10、35、110、220kV等),经过高压并网,实现远距离传输电能。小型并网光伏发电系统,通常在用户侧直接并网,自发自用、余电汇入0.4kV低压电网,因此无需升压。

 

9. 光伏支架
光伏支架主要三种:固定倾角、倾角可调、自动跟踪。自动跟踪支架又分两种:单轴跟踪、双轴跟踪。单轴跟踪又分三种:平单轴、斜单轴、方位角单轴。当今光伏发电系统中,应用最多的是固定倾角支架和倾角可调支架。

 

10. 光伏发电系统附属设施
光伏发电系统附属设施包括防雷接地系统、监控和检测系统等。监控检测系统全面监控光伏发电系统的运行状况,涵盖光伏组件、逆变器的运行状况、光伏组件方阵电压、电流数据、发电输出功率、电网电压频率、太阳辐射数据等。数据可以经由有线、无线信号传输,通过电能、手机等设备进行远程监控。

 

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光伏发电系统由哪些设备构成?