太阳能发电系统设计.pdf

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1、山东力诺太阳能电力工程有限公司技术支持部彭 剑山东力诺太阳能电力工程有限公司技术支持部彭 剑2010年年2月月声 明声 明本次汇报内容出自个人工作总结，仅代表个人的观点，疑问之处大家共同探讨；本次汇报内容出自个人工作总结，仅代表个人的观点，疑问之处大家共同探讨；一般数据及理论公式来源没有给详细出处备注；一般数据及理论公式来源没有给详细出处备注；太阳能发电系统设计方法及理论数据仅供参考；太阳能发电系统设计方法及理论数据仅供参考；欢迎各位对感兴趣的方面随时提问。欢迎各位对感兴趣的方面随时提问。n第一部分：光伏系统设计基础知识介绍1、几个较重要的光伏能源术语2、几个重要的性能曲线第一部分：光伏系统设

2、计基础知识介绍1、几个较重要的光伏能源术语2、几个重要的性能曲线n第二部分：光伏系统分类及其原理介绍第二部分：光伏系统分类及其原理介绍n第三部分：光伏系统设计总体说明（设计考虑及设计影响因素分析）1、设计依据2、设计原则3、设计说明目 录第三部分：光伏系统设计总体说明（设计考虑及设计影响因素分析）1、设计依据2、设计原则3、设计说明目 录n第四部分：第四部分：PV辅助设计软件介绍辅助设计软件介绍n第五部分：光伏系统设计（电气和结构）第五部分：光伏系统设计（电气和结构）n第六部分：光伏系统设计时的一些经验考虑因素第六部分：光伏系统设计时的一些经验考虑因素光伏能源术语光伏能源术语n光伏光伏 Pho

3、tovoltaic(s)(PV)n交流电交流电Alternating Current(AC)n一般指大小和方向随时间作周期性变化的一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压电压或或电流电流。它的最基本的形式是正弦电流。（方波、修正弦波）。它的最基本的形式是正弦电流。（方波、修正弦波）国 名电压（V）频 率（H z）中国2 2 05 0美国1 2 06 0德国2 2 05 0日本1 0 05 0喀麦隆2 2 05 0主要国家n直流电直流电Direct Current(DC)是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定。是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定。n并网系统

4、并网系统Grid-Connected Systemn离网系统离网系统Off-Grid photovoltaic power system System独立光伏系统独立光伏系统Stand-alone photovoltaic power systemn千瓦千瓦Kilowatt(kW)n千瓦时千瓦时Kilowatt-Hour(kWh)n峰瓦峰瓦watt-peak（Wp）n峰值日照时间峰值日照时间Peak Sun Hours(kWh/m2/day)n光伏组件光伏组件 Photovoltaic(PV)Module/Photovoltaic(PV)Paneln标准测试条件标准测试条件STC-(Stand

5、ard Test Conditions)1 kW/m2,AM 1.5,and 25 C，0 m/s wind speed cell or module junction temperaturen电池的额定工作温度（平均结温）（电池的额定工作温度（平均结温）（NOTC）normal operating cell temperature is the cell temperature when irradiance is 800 W/m2,ambient temperature is 20C and wind speed is 1 m/s at a module tiltangle 45o.。nN

6、COT测试结果nUSA标准测试电池的额定工作温度标准测试电池的额定工作温度PVUSA Test Conditions（PTC）1000 W/m2 水平面,20oC 环境温度,1 m/s.PTC differs from STC in that its test conditions of ambient temperature and wind speed will result in a PV module temperature of about 50oC，是STC条件下的70%85%。n充电控制器充电控制器Charge controllern蓄电池蓄电池 BatterynVoc 开路电压

7、 at STC.nVpeak (Vmpp)最大功率点电压 at STC.nIsc 短路电流at STC.nIpeak (Impp)最大功率点电流 at STC.nMaximum Input Current Maximum current of the Array at Max Power Point.nMax DC Short Circuit Current Maximum Array Isc.n温度系数温度系数temperature coefficient（n逆变器逆变器Invertern逆变器效率逆变器效率Inverter Efficiencyn蓄电池额定（标称）容量（蓄电池额定（标称）容

8、量（C10）阀控式铅酸蓄电池规定在）阀控式铅酸蓄电池规定在25环境温度下，以环境温度下，以10小时率电流放电，应该放出最低限度的电量小时率电流放电，应该放出最低限度的电量(Ah)。n孤岛效应孤岛效应光伏并网发电系统分布式安装时。当由于电气故障、误操作或自然因素等原因造成电网中断供电时，各个光伏并网发电系统仍在运行，并且与本地负载连接处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛效应。n热斑效应热斑效应在一定条件下，太阳能电池组件中被遮蔽的太阳电池，会作为负载消耗其他有光照的太阳电池所产生的能量。被遮蔽的太阳电池部分此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。n逆功率逆功率用户侧并网系统（用

9、户自备电源），消耗不完的光伏能源反送电网。n太阳高度角太阳高度角对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角,专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。性能曲线填充因子F.F.(F i l lF a c t o r)填充因子F.F.(F i l lF a c t o r)=(V mx I m/V o c x I s c)x 1 0 0%(越高越好)效率(E f f i c i e n c y)=(V mx I m/V o c x I s c)x 1 0 0%(越高越好)效率(E f f i c i e n c y)=(V mx I m/P i

10、 n)x 1 0 0%=(V mx I m/P i n)x 1 0 0%n日照运行曲线光伏发电系统分类离网光伏发电系统原理框图并网光伏发电系统原理框图防灾型光伏发电系统原理框图防灾型光伏发电系统原理框图微网光伏发电系统原理框图微网光伏发电系统原理框图光伏系统设计依据光伏系统设计依据nGB/T19939-2005光伏系统并网技术要求光伏系统并网技术要求nIEC61215-2005 地面用晶体硅光伏组件设计和定型地面用晶体硅光伏组件设计和定型nSJ/11127-1997 光伏发电系统过电压保护导则光伏发电系统过电压保护导则nGB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法家

11、用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法nGB 50054-95 低压配电设计规范低压配电设计规范 Electrical installations of buildings Part 7-712:Requirements for special installations or locations Solar photovoltaic(PV)power supply systems 光伏与建筑结合标准光伏与建筑结合标准IEC 60364-7-712(2002)7移动通信基站防雷与接地设计规范YD 5068-986通信局（站）防雷与接地工程设计规范YD 5098-20055光伏（P V）发电系统

12、过电压保护-导则SJ/T 11127-1997Eqv.IEC 61173(1992)4工业与民用电力装置过电压保护设计规范GBJ 64-833工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ 65-832建筑物防雷设计规范GB50057-941防雷/接地和抗风设计防雷/接地和抗风设计Testing Procedure-Islanding Prevention Measures for Power Conditioners used in grid connected photovoltaic(PV)generationsystems 逆变器的逆变器的“孤岛孤岛”保护标准保护标准IEC 62116 Ed.

13、1.0 6Characteristics of the utility interface-Photovoltaic(PV)systems电能质量技术要求电能质量技术要求IEC 61727 Ed.2.0(2004)5光伏（PV)系统电网接口特性GB/T 20046-2006 Eqv.IEC61727（1995）4国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）国家电网2009-747号文3光伏电站接入电力系统技术规定（已经废止）GBZ19964-20052光伏系统并网技术要求GB/T 19939-20051并网发电系统并网发电系统通信用阀控式密封铅酸蓄电池YD/T 799-20024小型阀控密封式

14、铅酸蓄电池 技术条件GB/T 19639.1-20053固定型阀控密封式铅酸蓄电池GB/T 19638.2-20052固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件GB/T 13337.1-19911国际标准编号标准名称标准编号No蓄电池标准蓄电池标准IEC61646（1996）地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型GB/T18911-20022IEC61215（1993）地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型GB/T9535-19981国际标准编号标准名称标准编号No太阳电池标准太阳电池标准逆变器？控制器？逆变器？控制器？BIPV（BAPV）系统验收？大型并网光伏电站系统验收？）系统验收？大型并网光伏电站系统验收？n

15、太阳能资源气象地理依据（太阳能资源气象地理依据（NASA National Aeronautics and Space Administration 美国国家航空航天局）美国国家航空航天局）中国太阳能资源中国太阳能资源n一类地区全年日照时数为3 2 0 0 3 3 0 0 h。在每平方米面积上一年内接爱的太阳总辐射量为6 6 8 0 8 4 0 0 M J。这一地区主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部和西藏西部等地，是我国太阳能资源最丰富的地区，尤以西藏自治区的太阳能资源最为丰富。一类地区全年日照时数为3 2 0 0 3 3 0 0 h。在每平方米面积上一年内接爱的太阳总辐射量为6

16、6 8 0 8 4 0 0 M J。这一地区主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部和西藏西部等地，是我国太阳能资源最丰富的地区，尤以西藏自治区的太阳能资源最为丰富。n二类地区全年日照时数为3 0 0 0 3 2 0 0 h。在第平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为5 8 5 2 6 6 8 0 M J。这一地区主要包括洒北西北部、山西北部、内蒙古西部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。为我国太阳能资源较丰富的地区。二类地区全年日照时数为3 0 0 0 3 2 0 0 h。在第平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为5 8 5 2 6 6 8 0 M J。这一地区主

17、要包括洒北西北部、山西北部、内蒙古西部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。为我国太阳能资源较丰富的地区。n三类地区全年日照时数为2 2 0 0 3 0 0 0 h。在第平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为5 0 1 6 5 8 5 2 M J。这一地区主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部安徽北部、天津、上海和台湾西南部等地。为我国太阳能资源的中等类型区。三类地区全年日照时数为2 2 0 0 3 0 0 0 h。在第平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为5 0 1 6 5 8

18、5 2 M J。这一地区主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部安徽北部、天津、上海和台湾西南部等地。为我国太阳能资源的中等类型区。n四类地区全年日照时数为1 4 0 0 2 2 0 0 h。在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为4 1 9 0 5 0 1 6 M J。这一地区主要包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。是我国太阳能资源较贫乏的地区。四类地区全年日照时数为1 4 0 0 2 2 0 0 h。在每平方米面积上一年内接受的太阳总

19、辐射量为4 1 9 0 5 0 1 6 M J。这一地区主要包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。是我国太阳能资源较贫乏的地区。n五类地区全年日照时数1 0 0 0 1 4 0 0 h。在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为3 3 4 4 4 1 9 0 M J。这一地区主要包括四川、贵州及重庆等地区，是我国太阳能资源最少的地区。五类地区全年日照时数1 0 0 0 1 4 0 0 h。在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为3 3 4 4 4 1 9 0 M J。这一地区主要包括四川、贵州及重庆等地区，是我国太阳能资源最少的地

20、区。处于太阳能资源第三类及以上地区时太阳能发电装置能发挥更高的系统发电效率。处于太阳能资源第三类及以上地区时太阳能发电装置能发挥更高的系统发电效率。n依据光伏系统并网技术要求（依据光伏系统并网技术要求（GB/T19939-2005）、独立光伏系统的特性参数（）、独立光伏系统的特性参数（IEC 61194）确定电站建设及供电方案的设计原则）确定电站建设及供电方案的设计原则n光伏系统的设计应对环境条件、系统性能进行综合评价，确定使用合理的光伏子系统功率和功率调节系统容量，同时还应考虑系统的可扩展性。n系统设计应有冗余量，具有保护功能以满足系统可靠工作的要求配置提高系统运行可靠性。n系统设计应考虑建

21、站地点的地理条件，如高海拔、海洋环境或潮湿环境等。设计时要充分考虑建站地点特殊的地理条件，如：海洋环境或潮湿环境、高海拔地区等应考虑特别的系统耐候性设计。在地震多发地区的系统工程应考虑相应的防震设计。n设计使用的环境气象数据主要有：现场地理位置（包括地点、纬度、经度和海拔等）、气象资料（包括逐月太阳总辐射、直接辐射或散射辐射、年平均气温、最高、最低气温、最长连续阴雨天数、最大风速、冰雹、降雪、雷电等情况）。在无完整气象资料时，可参考条件相似地点的气象资料或采用经验公式/方法进行估算。n应进行系统设计的综合优化，如：各功能设备间应考虑功能和/或功率（容量）的协调及匹配，各部分间连接电缆的选择应满

22、足电气性能及耐候性能的要求。设计原则设计原则一般性原则一般性原则n（1）安全可靠性n为保障系统可靠运行，系统设有完整的在线监控系统；系统采用了多项自我保护、电网保护、负载保护等安全措施；选用性能优良、可靠性高的成熟技术产品；整体设计采用冗余技术，来保证系统的安全可靠性。n（2）先进实用性n选用的设备（包括并网逆变器、交直流配电设备、在线监控设备、离网逆变器、蓄电池等）均为国际上先进实用的技术和产品。建成后的系统具有最为先进的最大功率点跟踪技术（MPPT）、系统管理技术、系统在线监控技术，让系统的使用和维护变得更加简单。n（3）扩充性和灵活性n系统的设计全部采用了模块化设计，系统的扩容将变得简单

23、而灵活，增加一定数量的太阳能光伏电源很容易融入整个网络，而不需对其它设备做任何的改动，也不会影响其它设备的正常使用。这也相对减少了扩容资金投入。n（4）示范性n从项目的设计、施工、培训和售后服务都要进行周密计划，并规范化实施，取得过程管理与实施结果的全面成功，为以后同类工程的实施起示范作用。设计说明我们将分以下几个部分来考虑系统的设计：我们将分以下几个部分来考虑系统的设计：n光伏电站总体方案部分n太阳能组件部分n太阳能并网逆变器部分n（太阳能离网控制器部分）n（蓄电池组储能部分）n交直流配电部分n系统保护设计部分n太阳能光伏电站在线监控、显示系统部分n辅助系统部分（汇流箱及支架部分）PV辅助设

24、计软件n1、资源评估：太阳辐射数据、环境温度、1 0 米风速、气压等；1、资源评估：太阳辐射数据、环境温度、1 0 米风速、气压等；n2、不同安装和运行方式下的辐射量计算：固定安装，不同朝向和不同倾角，单轴跟踪，双轴跟踪等；2、不同安装和运行方式下的辐射量计算：固定安装，不同朝向和不同倾角，单轴跟踪，双轴跟踪等；n3、设备选型和容量计算：太阳电池、蓄电池、系统各个环节的效率、发电量测算；3、设备选型和容量计算：太阳电池、蓄电池、系统各个环节的效率、发电量测算；n4、成本分析：可研、设计、设备、土建、运输、安装、运行维护、周期性投资等；4、成本分析：可研、设计、设备、土建、运输、安装、运行维护、

25、周期性投资等；n5、温室气体减排分析：按照I P C C 标准；5、温室气体减排分析：按照I P C C 标准；n6、财务评估：贷款、赠款、利息、税收、C D M、光伏电价测算、I R R、现金流、资金回收期等；6、财务评估：贷款、赠款、利息、税收、C D M、光伏电价测算、I R R、现金流、资金回收期等；n7、敏感性分析：影响电价的主要因素分析。7、敏感性分析：影响电价的主要因素分析。RETScreenRETScreen软件所能完成的工作软件所能完成的工作软件所能完成的工作软件所能完成的工作KACO选型软件n1、添加不同厂家组件参数：额定功率、工作电压、工作电流、开路电压、开路电流、电压温

26、度系数等；1、添加不同厂家组件参数：额定功率、工作电压、工作电流、开路电压、开路电流、电压温度系数等；n2、依据当地的气候条件快速进行逆变器优化选型；2、依据当地的气候条件快速进行逆变器优化选型；n3、给出各种组串计算结果；3、给出各种组串计算结果；n4、电缆选型、线路损失分析。4、电缆选型、线路损失分析。KACO选型软件功能选型软件功能阵列面积估算软件阵列面积估算软件功能n根据项目地点纬度快速计算出阵列间距；根据项目地点纬度快速计算出阵列间距；n估算光电场占地面积；估算光电场占地面积；n判断周围建筑物的遮挡状况；判断周围建筑物的遮挡状况；独立系统辅助设计软件独立系统辅助设计软件并网光伏系统的

27、效率分析a).光伏阵列效率1:并网光伏系统的效率分析a).光伏阵列效率1:n 光伏阵列在1 0 0 0 W/太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比.n光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括:n 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;n 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5%;n 偏离最大功率点损失:如温度的影响、最大功率点跟踪(M P P T)精度等.取值4%;n 直流线路损失:按有关标准规定,应小于3%.n得:1 =9 6%9 5%9 6%9 7%=8 5%nb).逆变器的转换效率2b).逆变器的转换效率2:n 逆变器输出

28、的交流电功率与直流输入功率之比.n对于大型并网逆变器,可取 1 =9 5%.nc).交流并网效率3:c).交流并网效率3:n 从逆变器输出至供配电网的传输效率,其中最主要的是隔离变压器的效率.可取3 =5%.n系统的总效率等于上述各部分效率的乘积:系统的总效率等于上述各部分效率的乘积:n=1 2 3 =8 5%9 5%9 5%=7 7%=1 2 3 =8 5%9 5%9 5%=7 7%第五部分光伏系统设计第五部分光伏系统设计n设计步骤设计步骤确定设计目标确定设计依据确定组件方阵容量逆变器选型设计电缆及相关辅助部件设计n系统设计的受限条件系统设计的受限条件安装地点的电力情况安装地点的电力情况可利

29、用安装面积、安装方式可利用安装面积、安装方式工程的预算投资情况工程的预算投资情况设计所需资料设计所需资料了解用电负荷情况项目概况、配电系统图、电力平面图（配电室位置、接入路径）、（防雷平面图），离网系统的供电技术要求了解用电负荷情况项目概况、配电系统图、电力平面图（配电室位置、接入路径）、（防雷平面图），离网系统的供电技术要求可利用安装面积（安装方式）项目总平图，建筑物结构图、平面图、立面图、效果图（实景照片）、（周围遮挡物分析报告）可利用安装面积（安装方式）项目总平图，建筑物结构图、平面图、立面图、效果图（实景照片）、（周围遮挡物分析报告）甲方技术联系人资料甲方技术联系人资料甲方光伏项目规划

30、（开放性设计时甲方光伏项目规划（开放性设计时/前期技术交流）前期技术交流）用户侧并网系统设计步骤一用户侧并网系统设计步骤一n方阵容量设计方阵容量设计根据电力负荷情况描述电力负荷用电曲线图根据电力负荷情况描述电力负荷用电曲线图；P-T曲线确定安装最佳角度确定安装最佳角度可利用安装面积估算确认；（屋面载荷等）可利用安装面积估算确认；（屋面载荷等）安装方式定型；安装方式定型；组件规格选型，暂定数量；组件规格选型，暂定数量；步骤二步骤二n逆变器选型及组串连接设计逆变器选型及组串连接设计确定逆变器型号确定逆变器型号方阵组件串设计方阵组件串设计确定组件实际的安装容量确定组件实际的安装容量步骤三步骤三n配套

31、支架结构设计配套支架结构设计n防雷系统设计防雷系统设计n监控系统设计监控系统设计n交直流配电柜、汇流箱柜设计交直流配电柜、汇流箱柜设计n配电室布局配电室布局离网系统设计步骤一离网系统设计步骤一n设计目标确定设计目标确定光伏供电系统安装的地理位置；光伏供电系统安装的地理位置；光伏供电系统所要实现的功能；（供电、监控、通讯，是否有后备供电方式）光伏供电系统所要实现的功能；（供电、监控、通讯，是否有后备供电方式）n负荷用电量确定负荷用电量确定Q列出设备清单（名称、类型、额定功率、电压等级、用电时间、输电距离）列出设备清单（名称、类型、额定功率、电压等级、用电时间、输电距离）其他输出类型电源设计；其他

32、输出类型电源设计；控制器、逆变器匹配设计；控制器、逆变器匹配设计；分别设备统计用电量及总用电量；离网系统设计步骤二分别设备统计用电量及总用电量；离网系统设计步骤二n蓄电池容量蓄电池容量C(Ah)设计)设计确定蓄电池类型、规格（确定蓄电池类型、规格（2V、12V）；）；C=AQLNLTO/CC式中式中:A为安全系数为安全系数,取取1.11.4之间之间;QL为负载日平均耗电量为负载日平均耗电量(包括蓄电池输出端后各种设备损耗）包括蓄电池输出端后各种设备损耗）;NL为最长连续阴雨天数为最长连续阴雨天数;TO为温度修正系数为温度修正系数,一般在一般在0以上取以上取1,-10以上取以上取1.1,-10以

33、下取以下取1.2;CC为蓄电池放电深度为蓄电池放电深度,一般铅酸蓄电池取一般铅酸蓄电池取0.75,碱性镍镉蓄电池取碱性镍镉蓄电池取0.85。离网系统设计步骤三离网系统设计步骤三需用阴雨天数计算需用阴雨天数计算n光伏方阵容量（光伏方阵容量（P）设计）设计确定最佳角度，确定当地峰值日照时间；确定最佳角度，确定当地峰值日照时间；根据负载总耗电量估算方阵容量离网系统设计步骤四根据负载总耗电量估算方阵容量离网系统设计步骤四n控制器选型及组件容量最终确定控制器选型及组件容量最终确定根据估算光伏阵列容量确定控制器容量；根据估算光伏阵列容量确定控制器容量；根据控制器容量、负载供电要求最终确定系统电压；根据控制

34、器容量、负载供电要求最终确定系统电压；根据系统电压确定组件规格型号及组串方式；离网系统设计步骤五根据系统电压确定组件规格型号及组串方式；离网系统设计步骤五n逆变器选型设计逆变器选型设计根据系统电压确定逆变器根据系统电压确定逆变器DC侧电压等级；侧电压等级；根据负载性质、功率、用电特性等等确定独立逆变器容量；离网系统设计步骤六根据负载性质、功率、用电特性等等确定独立逆变器容量；离网系统设计步骤六n配套支架结构设计配套支架结构设计n防雷系统设计防雷系统设计n监控系统设计监控系统设计n后备供电系统设计后备供电系统设计n交直流配电柜、汇流箱柜设计等等交直流配电柜、汇流箱柜设计等等n配电室布局离网系统设

35、计步骤七配电室布局离网系统设计步骤七离网光伏系统的效率分析离网光伏系统的效率分析n 光伏阵列效率 光伏阵列效率1:n光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括:n 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;n 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5%;n 偏离最大功率点损失:如温度的影响、最大功率点跟踪(MPPT)精度等.取值4%;n 直流线路损失:按有关标准规定,应小于3%.n得:1=96%95%96%97%=85%n 直流部分效率 直流部分效率2:n 控制器输出效率：此次SD220200型控制器效率99.9%,可近似认为100%。n 蓄电池

36、组最大放电深度：80%。n2=80%n 交流部分效率 交流部分效率3:n 离网逆变器输出效率：此次SN22050K3S型离网逆变器效率92%。n 交流输出线损：按照国家相关标准规定线损不大于4%，取4%。n3=92%96%=88.32%n系统的总效率等于上述各部分效率的乘积系统的总效率等于上述各部分效率的乘积:n=123=85%80%88.32%=60.06%用户侧并网原理介绍用户侧并网原理介绍n功率潮流逆功率保护原理逆功率保护原理n逆功率保护原理（逆功率超过光伏发电系统额定输出5%）n防雷工程是一个系统工程，必须综合考虑，将外部防雷措施和内部防雷措施（接闪功能、分流影响、均衡电位、屏敝作用、

37、合理布线、加装过电压保护器等多项重要因素）作为整体来统一考虑防雷措施。n项目设计本着遵循“整体防御、综合治理、多重保护、层层设防”的方针，依据以上防雷规范，力求最大限度地避免由于雷击造成重要设备损害。n造成危害雷击的形式n直击雷击是指雷电直接击在建筑物、构架上等等，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡等，由于直击雷的电效应，有可能使配电机房设备遭受浪涌过电压的危害。n感应雷击（又称二次雷击）是指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。据资料显示，微电

38、子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。n雷电反击通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），在引导强大的雷电流流入大地时，在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上会产生非常高的电压，对周围与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差，这个电位差会引起闪络。在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电（又叫闪络）的现象叫反击。此外，当雷击到树上时，树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象，通常采取两种措施：一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间

39、保持一定的距离光伏发电系统防雷光伏发电系统防雷n防雷措施n在光伏系统防雷设计中，我们主要考虑的是：n第一部分：直击雷防护；n第二部分：感应雷防护，即设备防雷。主要是防止感应雷电流沿电源和信号线缆侵入，损坏各种电器设备。n第三部分：防止雷电反击，即电位处理，等电位处理也可称共地处理，即工作地、防雷地、保护地均进行等电位连接及金属线管的屏蔽接地，消除各点之间的电位差n直击雷防护：防直击雷的基本措施是安装避雷针。由于该光伏系统中的位置设备在整个环境中不是最高建筑物，同时根据GB50057-2000建筑物防雷设计规范的规定，建筑物属于三类防雷建筑物。所以我们采取，把所有屋顶电池组件、方阵支架与原有建筑

40、物防雷系统中的防雷网（避雷带）有效相连，以达到防雷的目的。具体措施为：na.接 闪n将组件方阵、方阵支架系统等屋顶设备和建筑物原有防雷系统中的避雷针、避雷带、避雷线或避雷网多点有效相连。接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道，而只能按照我们事先设计的防雷系统的规定通道，将雷电能量泄放到大地中去。nb.均 压n接闪装置在接闪雷电时，引下线立即产生高电位，会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络，并使其电位升高，进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险，最简单的办法是采用均压环，将处于地电位的导体等电位连接起来，包括室内的金属设施、电气装置和电子设备。如果其与

41、防雷系统的导体，特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时，所有设施立即形成一个所有设施立即形成一个“等电位岛等电位岛”，保证导电部件之间不产生有害的电位差，不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。n为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位连接，并最终与等电位连接母排相连。nc 屏 蔽n屏蔽就是利用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来，使雷电电磁脉冲波入侵的通道全部截断。所有的屏蔽套、

42、壳等均需要接地。n屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电子设备影响的最有效方法。nd 接 地n接地就是让已经内入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用，良好的接地才能有效地泄放雷电能量，降低引下线上的电压，避免发生反击。本项目将采用与原有建筑物防雷系统相连，来达到良好接地的目的。n2）感应雷防护：感应雷由静电感应产生，也可由电磁感应产生，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电子设备造成较大的威胁，光伏发电系统的防感应雷工作重点是防止感应雷由外界线路侵入室内设备。入侵光伏系统的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：na 由交流并网供电线路入侵n光伏

43、系统并网点有可能是由室外架空电力线路输入室内的最前段，架空电力线路可能遭受直击雷和感应雷；直击雷击中高压电力线路，经过变压器耦合到 3 8 0 V 低压侧，入侵光伏系统的并网设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应出雷电过电压，在 2 2 0 V 电源线上出现的雷电过电压。nnb 由光伏系统的屋顶组件方阵直流引下线路入侵n情况一：雷云对地面放电时，在方阵和直流线路上感应出过电压，通过设备连线侵入线路。这种入侵沿直流线路传播，涉及面广，危害范围大。n情况二：若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压nS J/T 1 1 1 2

44、 7 中有关规定，主要采取以下措施：na 对于雷电磁场的影响，主要是直击雷击中大楼时，雷电流在建筑物的内部分布直接影响到系统设备，特别是对电磁干扰敏感的并网逆变设备及光伏系统监控设备。合理选择机房的位置及机房内设备的合理布局可有效的减少雷害。nb 在供电系统设备的每回路接口处安装电涌保护器 S P D ，并对出入机房缆线采取屏蔽、接地，实现等电位连接等措施，可有效减少雷击过电压对系统设备的侵害。nc 配电机房采用联合接地可有效的解决地电位升高的影响，合格的地网是有效防雷的关键。组件的遮阴效率分析组件的遮阴效率分析旁路二极管的作用旁路二极管的作用旁路电流安装方式安装方式不同安装面上的效率不同安装面上的效率光伏系统设计安全可靠（品质第一）（电气、结构安全可靠性能）性价比经济性能优化设计（不断提高产品市场竞争力）谢 谢！谢 谢！