光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池組件、光伏防雷匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器組成；由光伏電池組件組成的光伏電池陣列在太陽光的照射下，產(chǎn)生一定的直流電壓和電流，經(jīng)過防雷匯流箱匯聚到并網(wǎng)逆變器直流輸入端，逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成低壓交流。

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電是通過光伏組件把太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，經(jīng)過直流    配電后，通過并網(wǎng)逆變器，把直流電轉(zhuǎn)化為交流電能接入電網(wǎng)。目前國內(nèi)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)常見的類型有地面光伏發(fā)電系統(tǒng)和光電建筑發(fā)電系統(tǒng)。不同類型的發(fā)電系統(tǒng)其設(shè)備選型和接入方式不同。本文主要介紹地面光伏發(fā)電系統(tǒng)。

 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要組成如下：光伏電池組件及其支架；光伏陣列匯流箱；直流配電柜；光伏并網(wǎng)逆變器；接入系統(tǒng)設(shè)備；系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置；系統(tǒng)的防雷及接地裝置；土建、配電房等基礎(chǔ)設(shè)施；系統(tǒng)的連接電纜及防護(hù)材料。占地面積約10000平米左右。

此方案適用于地面光伏發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)采用分塊發(fā)電，集中并網(wǎng)方式。此類電站一般采用1MW為一子系統(tǒng)，整個(gè)電站由若干個(gè)1MW子系統(tǒng)組成，每個(gè)1MW子系統(tǒng)輸出經(jīng)匯流后集中并網(wǎng)。每個(gè)1MW子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為2個(gè)500KW并網(wǎng)發(fā)電單元，配置2臺(tái)500KW并網(wǎng)逆變器，型號(hào)為SG500KTL，不含隔離變壓器，輸出額定電壓為三相270V，50Hz；經(jīng)過1臺(tái)高效10KV雙分裂升壓變壓器（0.27/0.27/10KV,1000KVA）T接入本地的10KV中壓電網(wǎng)（此雙分裂升壓變壓器需要定制，用戶自配），實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電功能。

設(shè)備介紹

◆并網(wǎng)逆變器

  采用32為數(shù)字信號(hào)處理器作為控制CPU，運(yùn)用帶模糊控制的SVPWM調(diào)制策略，經(jīng)過優(yōu)化的***大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)可以保證設(shè)備的高效輸出；采用新型矢量控制技術(shù)，可以抑制三相不平衡對(duì)系統(tǒng)的影響，并同時(shí)提高直流電壓利用率，拓展了系統(tǒng)的直流電壓輸入范圍；使用全光纖驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可靠避免了系統(tǒng)的誤觸發(fā)并大大降低了電磁干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，從而增強(qiáng)了整機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性；具有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)、交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)和緊急停機(jī)操作按鈕，便于維護(hù)和操作；按照IEEE1547、UL1741等國際標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，具有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測方案、完善的保護(hù)功能和監(jiān)控功能，提供RS485通訊接口，并遵循Modbus通訊協(xié)議；具有有功功率調(diào)節(jié)功能和功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能；具有低電壓穿越功能，在電網(wǎng)電壓跌落一段時(shí)間內(nèi)可以持續(xù)并網(wǎng)發(fā)電，支撐電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常. 

◆光伏陣列匯流箱

為了減少電池組件到逆變器之間的連接線，以及方便維護(hù)操作，在戶外配置光伏陣列匯流箱，該匯流箱可直接安裝在電池支架上。光伏陣列匯流箱性能特點(diǎn)如下：

1)戶外壁掛式安裝，防水、防銹、防曬，滿足室外安裝使用要求；

2)可同時(shí)接入16路電池串列，每路電池串列的***大開路電壓為DC900V；電池串列輸入的***大電流為15A；

3)每路電池串列配有光伏專用高壓直流熔絲進(jìn)行保護(hù)，其耐壓值為DC1000V；

4)直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用高壓防雷器，直流輸出母線端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎?/p>

5)匯流箱內(nèi)部配有光伏組串監(jiān)控單元，通過霍爾電流傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏組串的電流進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)外提供RS485通訊接口，支持標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU協(xié)議，通信協(xié)議對(duì)用戶開放，方便系統(tǒng)集成；

◆直流配電柜

直流配電柜的性能特點(diǎn)如下：

1）每臺(tái)直流配電柜***大可接入16臺(tái)16路匯流箱；

2）直流輸入回路都配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲骱头婪炊O管；

3）直流輸出回路配置光伏專用防雷器；

4）直流輸出回路配置1000V直流電壓顯示表；

5）直流配電柜可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際要求定制，直流輸出母線可根據(jù)接入的逆變器數(shù)量進(jìn)行分段，原理框圖如下

◆交流配電柜

交流配電柜的性能特點(diǎn)如下：

1）交流配電柜主要滿足交流配電，方便逆變器交流接入的匯流；

2）交流配電柜輸入輸出配置交流斷路器，方便維護(hù)和操作；

3）交流輸出母線配置電度表，實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的計(jì)量；

4）交流輸出母線安裝交流防雷器，防止感應(yīng)雷對(duì)設(shè)備造成損壞；

5）交流配電柜可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際要求定制，交流輸出母線可根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行分段，原理框圖如下：

◆系統(tǒng)監(jiān)控裝置

采用高性能工業(yè)控制PC機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機(jī)版監(jiān)控軟件，采用RS485通訊方式，連續(xù)對(duì)所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行參數(shù)和工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

 ◆數(shù)據(jù)采集器：

數(shù)據(jù)采集器用于并網(wǎng)系統(tǒng)中對(duì)逆變器、匯流箱和環(huán)境檢測儀的通訊。本設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通訊接口，包括RS485/232標(biāo)準(zhǔn)串口，USB，網(wǎng)絡(luò)通訊等。多種方式，***大限度的與用戶現(xiàn)有系統(tǒng)相兼容，降低成本。

數(shù)據(jù)采集器具有以下特性:

1.遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測

2.通過RS232，RS485或以太網(wǎng)與上位機(jī)進(jìn)行通訊

3.內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

4.數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)方便

5.具有多路模擬量采集端口

◆工業(yè)PC機(jī)及監(jiān)控軟件

 1)監(jiān)控主機(jī)和系統(tǒng)特點(diǎn)如下：

ARK-3360L***大安裝厚度僅為69mm，完全適合空間有限的安裝條件低功耗下的高擴(kuò)展性能，采用PentiumM處理器，支持寬范圍電源DC12V-24V。

系統(tǒng)芯片組Intel852GMGMCH或Intel855GME芯片組IntelICH4芯片組400

MHzFSBBIOS4M位FlashBIOS，支持即插即用和APM1.2系統(tǒng)內(nèi)存1x200線SODIMM插槽1xDDR200線SODIMM內(nèi)存，***大支持1G。

動(dòng)態(tài)視頻內(nèi)存，***高32M。顯示接口：CRT接口，支持36位LVDS接口。

以太網(wǎng)以太網(wǎng)控制器Intel82551ER10/100baseT，鍵盤/鼠標(biāo)支持PS/2鼠標(biāo)和PS/2鍵盤。

工作溫度當(dāng)系統(tǒng)安裝工業(yè)級(jí)CF卡時(shí)：-20-60℃當(dāng)系統(tǒng)安裝2.5寸硬盤時(shí)：0-45

℃相對(duì)濕度95%40℃，無凝結(jié)。

2)并網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)控軟件（suninfoinsight）功能如下：

實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖；可查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)。

監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障

原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少因包括以下內(nèi)容：電網(wǎng)電壓過高；電網(wǎng)電壓過低；電網(wǎng)頻率過高；電網(wǎng)頻率過低；直流電壓過高；逆變器過載；逆變器過熱；逆變器短路；散熱器過熱；逆變器孤島；DSP故障；通訊失?。?/p>

3)監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測功能，能實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度和電池板溫度（選配）等參量。

4)可每隔5分鐘存儲(chǔ)一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境數(shù)據(jù)。

5)能夠分別以日、月、年為單位記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行事件、警告、故障信息等。

6)可以連續(xù)存儲(chǔ)20年以上的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。

7)可以以電子表格的形式存儲(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以圖表的形式顯示電站的運(yùn)行情況。

8)可提供多種遠(yuǎn)端故障報(bào)警方式，至少包括：SMS（短信）方式，E_MAIL方式。

9)監(jiān)控主機(jī)同時(shí)提供對(duì)外的以太網(wǎng)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)方式，異地實(shí)時(shí)查看并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。

◆環(huán)境監(jiān)測儀

本系統(tǒng)可配置1套環(huán)境監(jiān)測儀(如下圖所示)，用來監(jiān)測現(xiàn)場的環(huán)境情況：

該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測溫探頭、控制盒及支架組成，適用于氣象、軍事、船空、海港、環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等部門測量水平風(fēng)參量及太陽輻射能量的測量?？蓽y量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等參量，其RS485通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。