光伏培训资料.ppt

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1、 目目 录录一、分布式光伏并网电站概述二、分布式光伏并网电站组成三、分布式光伏并网电站计算四、分布式电站项目实施流程2021/9/271分布式光伏并网电站概述2021/9/272“BMPV”分为“BAPV”和“BIPV”两种形式。“BMPV”(Building Mounted Photovoltaic)：安装在建筑物上的光伏发电系统，可以简称为BMPV及建筑光伏。BMPV 包括BAPV和BIPV。涉及的建筑物包括各种民用建筑、公共建筑、工业建筑等一切可以承载光伏发电系统的建筑物。“BIPV”(Building Integrated Photovoltaic)：与建筑物同时设计、同时施工和安装并

2、与建筑物形成完美结合的太阳能光伏发电系统，也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑。它作为建筑物外部结构的一部分，既具有发电功能，又具有建筑构件和建筑材料的功能，甚至还可以提升建筑物的美感，与建筑物形成完美的统一体。“BAPV”(Building Attached Photovoltaic)：附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统，也称为“安装型”太阳能光伏建筑。它的主要功能是发电，与建筑物功能不发生冲突，不破坏或削弱原有建筑物的功能。2021/9/273分布式光伏并网电站概述2021/9/274相对集中，占地较大远距输送，损耗大高压并网，配套复杂相对分散，选址灵活就近输送，损耗小低压并网，配套

3、简单分布式电站与地面电站区别分布式光伏并网电站概述2021/9/275分布式光伏并网电站概述彩钢瓦屋面光伏电站2021/9/276分布式光伏并网电站概述平屋顶式光伏电站2021/9/277分布式光伏并网电站概述斜屋顶式光伏电站2021/9/278分布式光伏并网电站概述建筑一体化光伏电站2021/9/279序号主要部件部件说明1光伏组件一般选用单晶组件或多晶组件2并网逆变器1.选择逆变器容量要大于组件功率2.海拔超过2000米，考虑降容选型3防雷汇流箱根据组件的串并联方式进行选择4交直流配电柜含断路器、浪涌保护器、电压电流指示等电气元件5支架1.混凝土平屋顶2.彩钢结构屋顶分布式光伏并网电站组成

4、2021/9/2710光伏组件防雷汇流箱并网逆变器交流配电柜国家电网分布式光伏并网电站组成系统原理框图2021/9/27111.光伏组件根据安装面积进行装机容量计算，然后结合光伏组件技术参数进行组件规格选择。单晶硅组件多晶硅组件分布式光伏并网电站组成薄膜组件2021/9/2712单晶硅组件单晶硅组件单晶硅组件是用高转换效率的单晶硅电池片按照不同的串、并阵列方式构成的组件体，最后用框架和材料进行封装。特点：颜色多为黑色或深色，转换效率高（在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为15%-20%），年衰减低，价格相对较高。2021/9/2713多晶硅组件多晶硅组件多晶硅组件是用高转

5、换效率的多晶硅电池片按照不同的串、并阵列方式构成的组件体，最后用框架和材料进行封装。特点：颜色一般为蓝色或深蓝色，转换效率较高（在实验室实现的转换效率为20%.普通商品化的转换效率为13%-16%），年衰减低，价格相对低。2021/9/2714薄膜组件薄膜组件薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。常见三种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。特点：成本低、弱光性好、柔性好、适合与建筑结合的光伏发电组件，但稳定性差、效率低、同功率铺

6、设面积大。2021/9/2715序号技术名称技术指标1型号LNPV-195Wp2型式单晶硅光伏电池组件3标准功率195Wp4单晶硅组件效率16.5%5工作温度-40+856使用粘合胶体类型中性密封硅胶7在AM1.5、1000W/m2的辐照度、温度下峰值参数：8峰值电压37.29V9峰值电流5.23A10短路电流5.64A11开路电压44.63V12接线盒类型密封防水13接线盒防护等级IP6514组件尺寸1580*808（mm）15重量15.5Kg16组件寿命25年序号技术名称技术指标1型号LNPV-250Wp2型式多晶硅光伏电池组件3标准功率250Wp4多晶硅组件效率15.5%5工作温度-40

7、+856使用粘合胶体类型中性密封硅胶7在AM1.5、1000W/m2的辐照度、温度下峰值参数：8峰值电压30.92V9峰值电流7.6A10短路电流8.18A11开路电压37.23V12接线盒类型密封防水13接线盒防护等级IP6514组件尺寸1634*982（mm）15重量20.5Kg16组件寿命25年太阳能电池组件技术参数表：分布式光伏并网电站组成2021/9/2716分布式光伏并网电站组成防雷汇流箱功能：u为了减少光伏组件与逆变器之间连接线；u方便维护，提高系统可靠性；u将若干个规格相同的组件串列进行汇流；u方便后级逆变器的接入。特点：u防护等级IP65，满足室外安装的使用要求；u配有光伏专

8、用浪涌保护器，正负极具备防雷功能；u配有正负极耐高压的直流熔断器以及四级断路器；u具有防反功能。为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线使用到汇流箱2021/9/2717并网逆变器定义：光伏并网逆变器是把太阳能电池板所输出的直流电转换成符合电网要求的交流电再输入到电网的设备，是光伏并网系统能量转换与控制的核心。功能：u具有直交流变换功能；u具有自动运行和停机功能；u具有最大功率跟踪控制功能；u具有防孤岛检测功能；u具有自动电压调整功能；u具有直流检测功能；u具有直流接地检测功能。并网逆变器原理拓扑图分布式光伏并网电站组成1.5KW30KW采用壁挂式逆变器50KW以上采用机柜式逆变器2021

9、/9/27182021/9/27192021/9/27202021/9/2721分布式光伏并网电站组成2021/9/2722微型逆变器：微型逆变器：一般指的是光伏发电系统中的功率小于等于一般指的是光伏发电系统中的功率小于等于10001000瓦、具组瓦、具组件级件级MPPTMPPT的逆变器的逆变器主要特点主要特点1 1、安全、安全传统集中型逆变器或组串式逆变器通常具有几百伏上千伏的直流电压，容易起火，传统集中型逆变器或组串式逆变器通常具有几百伏上千伏的直流电压，容易起火，且起火后不易扑灭。微逆仅几十伏的直流电压，全部并联，最大程度降低了安全且起火后不易扑灭。微逆仅几十伏的直流电压，全部并联，最大

10、程度降低了安全隐患。隐患。2 2、智能、智能组件级的监控，可在组件级的监控，可在ECUECU中看到每块组件的工作状态。中看到每块组件的工作状态。3 3、多发电、多发电组件级的组件级的MPPTMPPT，无木桶效应，降低了遮挡对发电量的影响，无木桶效应，降低了遮挡对发电量的影响;弱光效应好，因为弱光效应好，因为启动电压低，仅启动电压低，仅24V24V，在光照弱的时候也能工作。，在光照弱的时候也能工作。4 4、寿命长、寿命长通常微逆设计寿命为通常微逆设计寿命为2525年，传统逆变器为年，传统逆变器为1010年。年。5 5、方便、美观、方便、美观不需要专门建设配电房，微逆可以直接安装在组件后面或者支架

11、上，因为是并联不需要专门建设配电房，微逆可以直接安装在组件后面或者支架上，因为是并联结构，后期增加规模可直接安装，无需更改之前的配置。结构，后期增加规模可直接安装，无需更改之前的配置。2021/9/2723组串式逆变器：功率小于组串式逆变器：功率小于30KW30KW，功率开关管采用小电流的，功率开关管采用小电流的MOSFETMOSFET，拓扑，拓扑结构采用结构采用DC-DC-BOOSTDC-DC-BOOST升压和升压和DC-ACDC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换，全桥逆变两级电力电子器件变换，防护等级一般为防护等级一般为IP65IP65。体积较小，可室外臂挂式安装。体积较小，可室外臂挂式安

12、装。集中式逆变器：设备功率在集中式逆变器：设备功率在50KW50KW到到630KW630KW之间，功率器件采用大电流之间，功率器件采用大电流IGBTIGBT，系统拓扑结构采用，系统拓扑结构采用DC-ACDC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变，工频隔一级电力电子器件变换全桥逆变，工频隔离变压器的方式，离变压器的方式，防护等级一般为防护等级一般为IP20IP20。体积较大，室内立式安装。体积较大，室内立式安装。2021/9/2724比较项目20KW组串式逆变器500KW集中式逆变器汇流箱不需要汇流箱，直流输入细分到每一串需要汇流箱集中汇流直流布线直流侧布线简单，分布式就地并网；直流电缆短，成本低直

13、流侧布线相对复杂且距离长，必要时需要置多级汇流，成本相对较高交流布线交流侧电缆连接距离长，每个逆变器需要一个交流断路器，可就地并网或交流汇流并网交流侧到变压器距离很短，线损小，交流布线简单成本较低输出电压输出三相交流380V，可以直流低压并网，不需要隔离变压器输出三相交流，并网需要加隔离变压器或者升压变压器防护等级防护等级IP65，可以户外安装，可以在组件周边就近安装。防护等级为IP20，室内安装，或者建造户外房冷却方式自然冷却或者风冷强制风冷，需要大流量风道工作电压范围宽范围MPPT电压，250-800V，在阴雨等低照度天气也能发电MPPT范围是450-820V，发电范围较窄，效率最高效率9

14、8.2%，综合效率97.6%不带隔离变压器最高效率98.0%，综合效率97.5%，带隔离变压器最高效率97.0%，综合效率96.5%，2021/9/2725分布式光伏并网电站组成最大功率点跟踪MPPT定义 MPPT全称“最大功率点跟踪”（MaximumPowerPointTracking）太阳能控制器，所谓最大功率点跟踪，即是指控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率输出。因素：由于组件输出功率其动态性很强，受日照、天气、季节、温度影响较大，为了使整个光伏系统输出最大的能量，并网逆变器必须具备MPPT跟踪功能。2021/9/2726常见的MPPT跟

15、踪方法有以下4种：分布式光伏并网电站组成1定电压跟踪法将电池板输出电压控制在其最大功率点附近的某一定电压处，并获得近似的最大功率输出2扰动观察法扰动电池板的输出电压或电流，然后观测电池板的输出功率变化，根据功率变化的趋势连续改变扰动电压或电流方向，使电池板最终工作在最大功率点。3电导增量法通过比较光伏电池板瞬时电导与电导的变化量，根据比较结果进行相应的调制来完成最大功率点跟踪的功能。4扰动观察与定电压结合法通过扰动观察法让电压以及功率波动在一定的阈值范围之内，然后通过定电压法直接将电压稳定在最大功率点；同时通过观测输出功率，如果在定电压过程中，输出功率有大的波动，需要重新稳定一个新的MPPT电

16、压，此时放开定电压法，让扰动观察法重新启动，等待出现新的稳定点。2021/9/2727孤岛效应定义是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛现象。防孤岛检测方法被动式检测：当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率和相位参数上，产生跳变信号，通过检测跳变信号来判断电网是否失电。主动式检测：是指对电网参数产生小干扰信号，通过检测反馈信号来判断电网是否失电。分布式光伏并网电站组成2021/9/2728交流配电柜（箱）用途：u将各个发电部分的电能汇集起来输送到各个并网点；u在交流线路中发生短路、过载和漏电时进行断电保护；u具有运行

17、、停止等状态指示和电压电流显示功能。分布式光伏并网电站组成2021/9/2729光伏组件支架(安装位置)u平屋顶支架u斜屋顶支架u彩钢瓦屋顶支架平屋顶支架结构形式u混凝土基础支架：在已有屋面上实施，设计通常采用水泥基础配重，考虑风载、雪载等受力因素，预制混凝土块基础底座、钢支架和电池组件共增加荷载90/。u直接在屋面固定：此方式一般在混凝土屋面直接固定，安装的支架基础、支架和组件共增加屋面荷载30/。分布式光伏并网电站组成2021/9/2730混凝土基础支架结构分布式光伏并网电站组成2021/9/2731直接屋面固定支架结构2021/9/2732对于打孔因为破坏了原有屋面的结构，就要涉及到屋面

18、的防水工程。屋面防水使用了两重防水措施，即孔内采用组件封装所使用的黑色硅胶或者结构胶灌注，同时螺栓安装位用防水胶密封。2021/9/2733斜屋顶支架结构形式斜屋顶的设计需要熟悉屋顶结构，确定承重梁的位置，将支架基础挂钩设计安装在承重梁上，再在此基础上设计檩条等支架结构。分布式光伏并网电站组成2021/9/2734在房屋南墙上安装三脚架，支撑光伏支架，北侧用钢丝绳固定于北墙；2021/9/2735彩钢瓦屋顶支架结构形式彩钢瓦屋顶根据彩钢瓦的截面形状，选择不同的基础挂钩，在此基础上设计导轨和檩条等支架结构，支架与组件将增加屋顶荷载15/。分布式光伏并网电站组成2021/9/2736常用彩钢瓦固定

19、夹具常用彩钢瓦固定夹具2021/9/2737阳台壁挂式支架结构形式阳台壁挂式支架设计在立面墙体上，在确定墙体强度的基础上，采用化学锚栓或者其他预埋件固定支架横梁，以此为基础设计导轨和檩条等结构。分布式光伏并网电站组成2021/9/27382021/9/27392021/9/27402021/9/27412021/9/27421.分布式并网发电系统配置需要考虑的主要因素u太阳能发电系统安装位置？该地日光辐射情况如何？安装面积？u安装方式（屋顶、斜面、遮阳、立面等）u并网点容量？并网电压多少？2.屋顶光伏电站组件安装功率估算u平屋顶（混凝土屋面）光伏组件安装功率测算以烟台地区为例，在最佳倾角范围(

20、3537)，每KW组件大概占用屋顶面积15平方米(15平米/KW）u斜屋顶（红瓦屋面）光伏组件安装功率测算一般斜屋面都是沿屋面平铺，必要时要考虑检修通道，平铺100120W/（1012平米/KW）u彩钢瓦屋顶光伏组件安装功率测算以烟台地区为例，在最佳倾角范围(3537)，每KW组件大概占用屋顶面积15平方米(15平米/KW）分布式光伏并网电站计算2021/9/27433.光伏电站直流侧注意事项组件串联电流参数应一致；组件并联电压参数应一致。4.变压器容量对光伏组件总功率的制约根据国家电网Q/GDW617-2011文件要求，用户侧（380V）并网，光伏组件并网总功率不得超过该并网区域变压器供电最

21、大负荷的25%。5.首年发电量估算首年年发电量=光伏组件安装总功率X峰值日照时数X系统效率X365u太阳辐照能量太阳以辐射形式发射的能量（功率），单位是W，或KW。u太阳辐照强度投射到单位面积上的太阳辐照能量，单位是W/，或KW/。分布式光伏并网电站计算2021/9/2744u太阳辐照总量在一段时间内（小时、日、月、年）照射到单位面积上的太阳辐照能量。单位是KWh/日（月、年）。u日照时间，从日出到日落。u日照时数，大于120W/所有时间。u峰值日照时数，大于120W/以上的辐照度，折算到1000W/的日照时数，单位是h。峰值日照时数实际上就对太阳辐照度曲线所包围的面积进行积分。分布式光伏并网

22、电站计算2021/9/2745我国太阳能资源分为五类地区：分布式光伏并网电站计算年辐照总量峰值日照时数地区一类地区18892333KWh/5.16.4h西藏、新疆、青海、宁夏等地二类地区16251889KWh/4.55.1h甘肃、山西、内蒙等地三类地区1389KWh/1625KWh/3.84.5h山东、河南等地四类地区1167KWh/1389KWh/3.23.8h湖南、湖北、广东、广西等地五类地区930KWh/1167KWh/2.53.2h四川、贵州等地2021/9/2746分布式光伏并网电站计算2021/9/2747分布式光伏并网电站计算2021/9/27486.并网逆变器功率的计算一般选取

23、光伏并网逆变器的额定功率大于等于组件输入总功率。7.组件方阵的计算在光伏系统中，组件方阵的配置，还要考虑所用并网逆变器的允许直流电压范围内，选择合适的组串方阵，使方阵的最大功率点电压在并网逆变器的MPPT工作电压内，从而提高系统的效率和可靠性。分布式光伏并网电站计算规格国外品牌国内品牌单相1.5KW、2KW、3KW、4KW、5KW、美国POWERONE德国KACO德国SMA加拿大Xantrex等安徽阳光电源，深圳华为，宁波锦浪，江苏固德威，上海兆能三相10KW、15KW、17KW、20KW、25KW、30KW2021/9/2749分布式光伏并网电站计算光伏应用项目设计任务单任务名称编号客户名称

24、项目地址客户联系人/职务联系方式项目特征分布式并网电站：模块式（10KW）100KW以下（100KW以上设计院负责）光伏系统：全额上网型自发自用余电上网型全部自发自用型已收集资料项目说明及特殊要求开始时间要求完成时间业务部门联系人联系方式任务来源业务部门负责人2021/9/2750分布式光伏并网电站计算设计需求表序号资料名称说明备注1现场照片待装组件屋顶必选2汇流箱安装位置3逆变器安装位置必选4配电室及并网点照片必选6相关走线路径7图纸建筑图8结构图9电气施工图10总平面图（有指北针）必选2021/9/275111建筑及其周围环境情况建筑名称必选12建设年限13可用面积（）必选14屋顶结构形式

25、（混凝土/彩钢板版型及厚度）必选15屋面尺寸长*宽（m）必选16女儿墙高度（m）必选17周围建筑物高度和距离必选18周围有无其他遮挡物必选19区域内日用电量21并网点情况并网点位置必选22并网点电压等级必选23并网点容量必选24并网点是否有备用断路器（若有，提供断路器型号）25安装空间、位置情况汇流箱安装位置26逆变器安装位置(有无配电室、配电室有无空余位置)必选27组件至逆变器电缆路径及长度28逆变器至并网点电缆路径及长度分布式光伏并网电站计算2021/9/2752分布式电站项目实施流程2021/9/2753分布式电站项目实施流程分布式光伏发电项目并网验收及调试需提供的材料清单序号资料名称3

26、80V项目需提供10KV项目需提供1若需核准，提供核准文件2若委托第三方管理，提供项目管理方资料（工商营业执照、税务登记证、与用户签署的合作协议复印件）3施工单位资质复印件4项目可行性研究报告5接入系统工程初步设计审查意见6接入系统工程设计报告、图纸及说明书7主要电气设备一览表8主要设备技术参数和型式认证报告，包括发电、逆变、变电、断路器、刀闸等设备2021/9/2754分布式光伏发电项目并网验收及调试需提供的材料清单序号资料名称380V项目需提供10KV项目需提供9并网前验收报告（记录）10并网前调试报告（记录）11并网前设备电气试验、继电保护整定、通信联调记录12并网调试大纲与启动方案13

27、项目运行人员名单（及专业资质证书复印件）14项目数据交换与通信方式15电网计算和运行所需其他资料注：1.施工单位必须具备“承装（修、试）电力设施许可证”2.并网前验收报告、并网前调试报告为施工单位向项目业主提供2021/9/2755效率估算效率估算1).光伏阵列效率1:光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括：组件匹配损失:对于精心设计、精心施工的系统，约有4%的损失；太阳辐射损失:包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳辐射损失，取值3%；最大功率点跟踪(MPPT)精度，取值2%；直流线路损失:按有关标准规定，应小于3%.得：1=96%97%98%97%=88.5%2).逆变器的转换效率2

28、；逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，对于大型并网逆变器，可取2=97%.2021/9/27563).交流并网效率3：从逆变器输出至高压电网点的传输效率,其中最主要的是变压器的效率.可取3=99%.4).温度对发电量的影响光伏电池组件只有在标准测试条件下，即：电池温度25、垂直入射日照强度1000W/m、太阳光谱等同于大气质量1.5 的情况下，功率才能达到标定值。太阳电池随着温度的升高，功率会有所下降。利用Pvstsy、RETScreen等软件可估算环境温度对发电量的影响，仿真光伏系统，假设由环境温度造成的发电量损失为。综上，光伏系统总效率：综上，光伏系统总效率：1*2*3*（1-）效率估算效率估算2021/9/2757