并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成主要包括：光伏陣列、光伏陣列防雷匯流箱（下文簡稱“防雷匯流箱”）、直流防雷配電柜、并網(wǎng)逆變器（下文簡稱“逆變器”）、交流配電柜、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理：光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能通過防雷匯流箱、直流防雷配電柜匯流，再通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，再由變壓器升壓至公共電網(wǎng)要求的電壓等級，最后輸送至公共電網(wǎng)。

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圖片來源：中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

一、光伏陣列

光伏陣列的主要作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。因為單一光伏組件的電壓和電流不能滿足需求，所以需將若干光伏組件按照先串聯(lián)后并聯(lián)的方式構(gòu)成光伏組件方陣，即光伏陣列。

二、防雷匯流箱

一般，為減少光伏陣列與逆變器間的連線數(shù)量，方便光伏發(fā)電系統(tǒng)維護(hù)，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)可靠性，光伏陣列需通過防雷匯流箱與逆變器連接。當(dāng)安裝人員完成光伏組件串聯(lián)后，再將串聯(lián)后的光伏陣列串并聯(lián)接入光伏陣列防雷匯流箱，之后再將防雷匯流箱與直流防流配電柜或逆變器連接。

防雷匯流箱內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)包括：光伏專用的直流防雷模塊、直流熔斷器、斷路器（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料理解：斷路器可自動接通和斷開電路，具有過載、短路保護(hù)功能）等。

三、直流防雷配電柜

當(dāng)防雷匯流箱輸出的直流電流需進(jìn)行二次匯流時，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中需安裝直流防雷配電柜。直流防雷配電柜兩端分別與防雷匯流箱和逆變器連接。

直流防雷配電柜的主要結(jié)構(gòu)包括：直流輸入斷路器、防雷器、防反二極管、電壓表等。

四、逆變器

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器主要作用是將輸入的直流電轉(zhuǎn)化為與公共電網(wǎng)同頻同相的正弦波交流電，并輸出該交流電。

常用的逆變器包括：集中式逆變器、組串式逆變器、微型逆變器。集中式逆變器的功率一般處于50kW~630kW之間，主要被應(yīng)用于日照均勻的大型廠房、大型地面光伏發(fā)電系統(tǒng)。

組串式逆變器的功率小于30kW，適用于中小型屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)、中小型地面電站。微型逆變器的功率一般約300W，微型逆變器安裝于光伏組件的背表面，可將每個光伏組件輸出的直流電流轉(zhuǎn)化為交流電流。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求如下：

1）具有較高的效率。目前，太陽能電池的價格相對較高，為降低并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的制造成本，需提高光伏發(fā)電效率。因此，需提升逆變器效率。

2）具有較高的可靠性。一般，光伏發(fā)電系統(tǒng)處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，工作環(huán)境相對比較惡劣。因此，逆變器需具有較高的可靠性。

3）直流輸入電壓具有較寬的適應(yīng)范圍。太陽能電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度的變化而變化，因此，逆變器需可以在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。

4）在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為避免對影響公共電網(wǎng)內(nèi)正弦波交流電的波形，逆變器的輸出應(yīng)為失真度小的正弦波。



圖片來源：中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

五、交流配電柜

交流配電柜的作用是將逆變器輸出交流電接入公共電網(wǎng)，同時可以計量電能值。交流配電柜的主要結(jié)構(gòu)包括：并網(wǎng)側(cè)斷路器、防雷器、發(fā)電計量表等。

六、監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，還可將運行狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)，以便遠(yuǎn)程監(jiān)控。




審核編輯：劉清