光伏系统主要设备介绍.pdfVIP

光伏系统主要设备介绍 6.3.1 光伏组件 单体太阳电池是一种利用光生伏特效应将太阳辐射能转换成电能的器件，所以需要在户外接受阳光照 射，由于其易破碎、易被腐蚀，如果直接暴露在空气中，它的光电转换效率会由于潮湿、灰尘、酸雨等多 种影响而大幅度下降。因此，为了满足太阳电池在户外使用的要求，必须采用胶封、层压等方式进行封装 处理，并且由于单体太阳电池的输出功率较小，为满足常规负载的实际用电需求，通常在封装时对单体太 阳电池进行一定的串、并联的组合。 太阳电池组件的最基本元件是太阳电池，有单晶硅、多晶硅、非晶硅和其它薄膜电池等。目前，晶体 硅（包括单晶硅和多晶硅）太阳电池组件应用规模最大，约占光伏组件总市场的 70～80%。 太阳电池组件是并网光伏发电系统的基本组成单元。目前，晶体硅太阳电池组件的基本封装结构如图 3-2 所示。 图：晶体硅太阳电池组件封装结构示意图 下图分别为单晶硅组件和多晶硅太阳电池组件实物图。 图：单晶硅太阳电池组件 图：多晶硅太阳电池组件 表6-3-1多晶硅组件的主要性能参数 组件类型  多晶硅组件  类型  GG‐PV60‐P245‐T/U  功率  245Wp ±3%  额定电压  31.04V    电气  额定电流  7.89A  参数  开路电压  37.8V  短路电流  8 ．46A  重量  20kg  使用胶体类型  EVA    机械  电池片效率  17.6%  性能  参数  工作温度  ‐40 ℃—85℃  25 年，10 年内组件功率不低于标称功率的 90%，25 年 组件使用寿命  内组件功率不低于标称功率的80%  6.3.2 并网逆变器 并网光伏逆变器的工作原理是：利用单片机、DSP 等高性能微处理器控制大功率电力电子开关器件工 作，对光伏组件阵列输出的直流电进行转换，使设备输出满足电网电压、相位及频率要求的交流电。并网 光伏逆变器最特别之处在于，为保证光伏组件阵列始终能够以最大功率输出电能，系统中采用最大功率跟 踪（MPPT ）控制技术，目前所有的并网光伏逆变器均采用了此项技术。 并网光伏逆变器除了具有过／欠电压、过／欠频率、防孤岛效应、短路保护、逆向功率保护等保护功 能外，同时应将其电压（或者电流）总谐波畸变率控制在较小的范围内，以尽可能减少对电网的干扰。 并网光伏逆变器是光伏电站的核心设备之一，其基本功能是将光伏组件输出的直流电转换为交流电。 太阳能并网光伏系统使用的并网光伏逆变器必须具有高品质的电能输出。目前，先进的光伏逆变器都配置 有高性能滤波电路，使得并网光伏逆变器交流输出的电能质量很高，能够满足各项国家标准对公共电网的 电能质量的各项要求，不会对公共电网质量造成污染。在运行过程中，并网光伏逆变器还可以实时进行电 网检测使得逆变器的交流输出电流与电网电压的相位保持一致，因此功率因数能保持在相当高的水平，接 近 1.0 左右。具体标准参见 GB/T 19939-2005 《光伏系统并网技术要求》。此外，它还有最大功率跟踪控制、 防孤岛效应等功能。 目前光伏系统用逆变器分为以下几种形式： 1）工频变压器绝缘方式：实现光伏组件阵列和电网之间的相互隔离，用于独立型光伏发电系统，可靠 性高，维护量少，开关频率低，电磁干扰小。 2 ）高频变压器绝缘方式：用于并网光伏发电系统，体积小，重量轻，成本低。要经两级变换，效率问 题比较突出，采取措施后仍可达到 90% 以上，高频电磁干扰严重，要采用滤波和屏蔽措施。 3 ）无变压器非绝缘方式：为提高效率和降低成本，将逆变器的两级变换变为单级变换。无变压器非绝 缘方式逆变器不能使光伏组件阵列与电网绝缘隔离，输入端的光伏组件阵列正、负极都不能直接接地。光 伏组件阵列面积大，对地有很大的等