太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)地整體配置與相關(guān)設(shè)計(jì)

word文檔精品文檔分享6章太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體配置與相關(guān)設(shè)計(jì)本章主要介紹太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體配置與設(shè)計(jì)，即各種電力電子設(shè)備、部件的配置選型和相關(guān)附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)。主要包括光伏控制器、交流逆變器的選型與配置，組件支架及固定方式確實(shí)定與根底設(shè)計(jì)，交流配電系統(tǒng)、防雷與接地系統(tǒng)的配置與設(shè)計(jì)，監(jiān)控和測(cè)量系統(tǒng)的配置，直流配線箱及所用電纜的設(shè)計(jì)選擇等。6.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體配置太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的整體配置主要是根據(jù)上一章計(jì)算出的太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池容量，來(lái)合理地選配其他電力電子設(shè)備并根據(jù)需要和系統(tǒng)的大小決定各個(gè)相關(guān)附屬設(shè)施的取舍，例如有些中小型光伏發(fā)電系統(tǒng)由于容量或者環(huán)境的因素，就可以不考慮配置防雷接地系統(tǒng)和監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)等。6.1.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的配置構(gòu)成太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)完整的配置構(gòu)成如圖6-1所示。主要由太陽(yáng)能光伏組件或方陣、直流接線箱、控制器、逆變器、交流配電箱〔系統(tǒng))、蓄電池組、防雷接地系統(tǒng)、監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)等組成。其中,需要選配的內(nèi)容主要是：太陽(yáng)能電池組件的形狀和尺寸確實(shí)定、直流接線箱(成品)的選型、控制器的選型、逆變器的選型、交流配電柜〔成品〕的選型、蓄電池的選型、監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)及其軟件的選型及直流輸送電纜的選型等。而需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有：太陽(yáng)能電池組件或方陣固定支架和根底的設(shè)計(jì)、直流接線箱的設(shè)計(jì)、交流配電柜的設(shè)計(jì)、防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。下面就先介紹選型配置局部的內(nèi)容。圖6-1太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)配置構(gòu)成示意圖6.1.2設(shè)備、部件的配置和選型太陽(yáng)能電池組件或方陣的形狀與尺寸確實(shí)定在上一章的太陽(yáng)能電池組件或方陣的設(shè)計(jì)計(jì)算中，雖然根據(jù)用電量或方案發(fā)電量計(jì)算出了電池組件或整個(gè)方陣的總的容量和功率，確定了電池組件的串并聯(lián)word文檔精品文檔分享數(shù)量，但是還需要根據(jù)太陽(yáng)能電池的具體安裝位置來(lái)確定電池組件的形狀及外型尺寸，以及整個(gè)方陣的整體排列等。有些異型和特殊尺寸的電池組件還需要與生產(chǎn)廠商定制。例如從尺寸和形狀上講，同一功率的電池組件可以做成長(zhǎng)方形，也可以做成正方形或圓形、梯形等其他形狀；從電池片的用料上講，同一功率的電池組件可以是單晶硅或多晶硅組件，也可以是非晶硅組件等，這就需要我們來(lái)選擇和確定。電池組件的外形和尺寸確定后，才能進(jìn)展組件的組合、固定和支架、根底等內(nèi)容的設(shè)計(jì)。附錄2提供了太陽(yáng)能光伏發(fā)電常用晶體硅電池組件規(guī)格尺寸和技術(shù)參數(shù)等可供選型時(shí)參考。直流接線箱的選型直流接線箱也叫直流配電箱，小型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)一般不用直流接線箱，電池組件的輸出線就直接接到了控制器的輸入端子上。直流接線箱主要是在中、大型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，用于把太陽(yáng)能電池組件方陣的多路輸出電纜集中輸入、分組連接，不僅使連線井然有序，而且便于分組檢查、維護(hù)，當(dāng)太陽(yáng)能電池方陣局部發(fā)生故障時(shí)，可以局局部離檢修，不影響整體發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)工作。6-2是單路直流接線箱內(nèi)部根本電路，圖6-3所示的是多路直流接線箱的內(nèi)部根本電路，它們由分路開關(guān)、主開關(guān)、避雷防雷器件、接線端子等構(gòu)成，有些直流接線箱還把防反充二極管也放在其中。word文檔精品文檔分享直流接線箱一般由逆變器生產(chǎn)廠家或?qū)I(yè)廠家生產(chǎn)并提供成型產(chǎn)品。選用時(shí)主要考慮根據(jù)光伏方陣的輸出路數(shù)、最大工作電流和最大輸出功率等參數(shù)進(jìn)展選擇。當(dāng)沒有成型產(chǎn)品提供或成品不符合系統(tǒng)要求時(shí)，就要根據(jù)實(shí)際需要自己設(shè)計(jì)word文檔精品文檔分享制作了。圖6-4是圖6-3所示的電路直流接線箱的實(shí)體連接圖，圖6-5是某大型光伏發(fā)電系統(tǒng)直流接線箱的局部連接實(shí)體圖，供讀者選型和自行設(shè)計(jì)時(shí)參考。光伏控制器的選型光伏控制器要根據(jù)系統(tǒng)功能、系統(tǒng)直流工作電壓、電池方陣輸入路數(shù)、蓄電池組數(shù)、負(fù)載狀況以及用戶的特殊要求等確定光伏控制器的類型。一般小功率光word文檔精品文檔分享伏發(fā)電系統(tǒng)采用單路脈沖寬度調(diào)制型控制器，大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)采用多路輸入型控制器或帶有通信功能和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制功能的智能控制器。選型時(shí)還要注意，控制器的功能并不是越多越好，注意選擇在本系統(tǒng)中適用和有用的功能，拋棄多余的功能，否那么不但增加了本錢，而且還增添了出現(xiàn)故障的可能性?？刂破鬟x擇時(shí)要特別注意其額定工作電流必須同時(shí)大于太陽(yáng)能電池組件或方陣的短路電流和負(fù)載的最大工作電流。為適應(yīng)將來(lái)的系統(tǒng)擴(kuò)容，和保證系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)期的工作穩(wěn)定，建議控制器的選型最好選擇高一個(gè)型號(hào)。例如，設(shè)計(jì)選擇12V/5A的控制器就能滿足系統(tǒng)使用時(shí)，實(shí)際應(yīng)用可考慮選擇12V/8A的控制器。以下幾個(gè)表是XX陽(yáng)光電源和德國(guó)施德凱生產(chǎn)的各種光伏控制器的技術(shù)參數(shù)與規(guī)格尺寸，供選型時(shí)參考。word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享光伏逆變器的選型光伏逆變器選型時(shí)一般是根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定的直流電壓來(lái)選擇逆變器的直流輸入電壓，根據(jù)負(fù)載的類型確定逆變器的功率和相數(shù)，根據(jù)負(fù)載的沖擊性決定逆變器的功率余量。逆變器的持續(xù)功率應(yīng)該大于使用負(fù)載的功率，負(fù)載的啟動(dòng)功率要小于逆變器的最大沖擊功率。在選型時(shí)還要考慮為光伏發(fā)電系統(tǒng)將來(lái)的擴(kuò)容留有一定的余量。在離網(wǎng)〔獨(dú)立〕光伏發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)電壓的選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求而定。負(fù)載電壓要求越高系統(tǒng)電壓也應(yīng)盡量高，當(dāng)系統(tǒng)中沒有12V直流負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)電壓最好選擇24V、48V或以上，這樣可以使系統(tǒng)直流電路局部的電流變小。系統(tǒng)電壓越高，系統(tǒng)電流就越小，從而可以使系統(tǒng)損耗變小。在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器的輸入電壓是每塊〔每串〕太陽(yáng)能電池組件峰值輸出電壓或開路電壓的整數(shù)倍〔如17V、34V或21V、42V等〕，并且在工作時(shí)，系統(tǒng)工作電壓會(huì)隨著太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度隨時(shí)變化，因此并網(wǎng)型逆變器的輸入直流電壓有一定的輸入X圍。word文檔精品文檔分享6-5和表6-6列出了XX陽(yáng)光電源公司生產(chǎn)的局部逆變器產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)與規(guī)格尺寸，供選型時(shí)參考。word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享蓄電池的選型蓄電池的選型一般是根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算出的結(jié)果，來(lái)確定蓄電池或蓄電池組的電壓和容量，選擇適宜的蓄電池種類及規(guī)格型號(hào)，再確定其數(shù)量和串并聯(lián)連接方式等。為了使逆變器能夠正常工作，同時(shí)為了給負(fù)載提供足夠的能量，必須選擇容量適宜的蓄電池組，使其能夠提供足夠大的沖擊電流來(lái)滿足逆變器的需要，以應(yīng)付一些沖擊性負(fù)載如電冰箱、冷柜、水泵和電動(dòng)機(jī)等在啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生的很大電流。利用下面的公式可以用來(lái)驗(yàn)證一下我們前面設(shè)計(jì)計(jì)算出的蓄電池容量是否能夠滿足沖擊性負(fù)載功率的需要：word文檔精品文檔分享其中蓄電池容量單位是Ah，逆變器功率單位是w，蓄電池電壓是V。蓄電池選型舉例如表6-7所示。附錄3提供了光伏發(fā)電系統(tǒng)常用儲(chǔ)能電池及器件的規(guī)格尺寸和技術(shù)參數(shù)，可供蓄電池選型時(shí)參考。6.直流輸送電纜的選型在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中低壓直流輸送局部使用的電纜，因?yàn)槭褂铆h(huán)境和技術(shù)要求的不同，對(duì)不同部件的連接有不同的要求，總體要考慮的因素有：電纜的絕緣性能、耐熱阻燃性能、抗老化性能及線徑規(guī)格等。具體要求如下。1〕組件與組件之間的連接電纜，一般使用組件接線盒附帶的連接電纜直接連接，長(zhǎng)度不夠時(shí)還可以使用專用延長(zhǎng)電纜如圖6-6所示。依據(jù)組件功率大小的不同，該類連接電纜有截面積為2.5mm2、4.0mm2、6.0mm2等的三種規(guī)格。這類連接電纜使用雙層絕緣外皮，如圖6-7所示，具有優(yōu)越的防紫外線、水、臭氧、酸、鹽的侵蝕能力，優(yōu)越的全天候能力和耐磨損能力。2〕蓄電池與逆變器之間的連接電纜，要求使用通過(guò)UL測(cè)試的多股軟線，盡量就近連接。選擇短而粗的電纜可使系統(tǒng)減小損耗，提高效率，增強(qiáng)可靠性。3〕電池方陣與控制器或直流接線箱之間的連接電纜，也要求使用通過(guò)UL測(cè)試的多股軟線，截面積規(guī)格根據(jù)方陣輸出最大電流而定。word文檔精品文檔分享各部位直流電纜截面積依據(jù)以下原那么確定：組件與組件之間的連接電纜、蓄電池與蓄電池之間的連接電纜、交流負(fù)載的連接電纜；一般選取的電纜額定電流為各電纜中最XX續(xù)工作電流的1.25倍；電池方陣與方陣之間的連接電纜、蓄電池〔組〕與逆變器之間的連接電纜，一般選取的電纜額定電流為各電纜中最XX續(xù)工作電流的1.5倍。測(cè)量系統(tǒng)與軟件的選型太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)是各相關(guān)企業(yè)針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)的軟件平臺(tái)，一般可配合逆變器系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)視記錄和控制，系統(tǒng)故障記錄與報(bào)警以及各種參數(shù)的設(shè)置，還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸。監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行界面一般可以顯示:當(dāng)前發(fā)電功率、日發(fā)電量累計(jì)、月發(fā)電量累計(jì)、年發(fā)電量累計(jì)、總發(fā)電量累計(jì)、累計(jì)減少CO2排放量等相關(guān)，如圖6-8所示。逆變器各種運(yùn)行數(shù)據(jù)提供RS485接口與監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)主機(jī)連接。監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)一般用在中大型光伏發(fā)電系統(tǒng)中，可根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要性和投資預(yù)算word文檔精品文檔分享等因素考慮選用。交流配電柜的選型交流配電柜是在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，連接在逆變器與交流負(fù)載之間的接受和分配電能的電力設(shè)備，它主要由開關(guān)類電器〔如空氣開關(guān)、切換開關(guān)、交流接觸器等〕、保護(hù)類電器〔如熔斷器、防雷器等〕、測(cè)量類電器〔如電壓表、電流表、電能表、交流互感器等〕以及指示燈、母線排等組成。交流配電柜按照負(fù)荷功率大小分為大型配電柜和小型配電柜；按照使用場(chǎng)所的不同，分為戶內(nèi)型配電柜和戶外型配電柜；按照電壓等級(jí)不同，分為低壓配電柜和高壓配電柜。中小型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)一般采用低壓供電和輸送方式，選用低壓配電柜就可以滿足輸送和電力分配的需要。大型光伏發(fā)電系統(tǒng)大都采用高壓配供電裝置和設(shè)施輸送電力，并入電網(wǎng)，因此要選用符合大型發(fā)電系統(tǒng)需要的上下壓配電柜和升、降壓變壓器等配電設(shè)施。交流配電柜一般可以由逆變器生產(chǎn)廠家或?qū)I(yè)廠家設(shè)計(jì)生產(chǎn)并提供成型產(chǎn)品。當(dāng)沒有成型產(chǎn)品提供或成品不符合系統(tǒng)要求時(shí)，就要根據(jù)實(shí)際需要自己設(shè)計(jì)制作了。圖6-9是一款最簡(jiǎn)單的交流配電柜產(chǎn)品的內(nèi)部電路圖。無(wú)論是選購(gòu)或者設(shè)計(jì)生產(chǎn)光伏發(fā)電系統(tǒng)用交流配電柜，都要符合以下各項(xiàng)要求。1〕選型和制造都要符合國(guó)標(biāo)要求，配電和控制回路都要采用成熟可靠的電子線路和電力電子器件。2〕操作方便，運(yùn)行可靠，雙路輸入時(shí)切換動(dòng)作準(zhǔn)確。3〕發(fā)生故障時(shí)能夠準(zhǔn)確、迅速切斷事故電流，防止故障擴(kuò)大。4〕在滿足需要、保證平安性能的前提下，盡量做到體積小、重量輕、工藝好、word文檔精品文檔分享制造成本低。5〕當(dāng)在高海拔地區(qū)或較惡劣的環(huán)境條件下使用時(shí)，要注意加強(qiáng)機(jī)箱的散熱，并在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)低壓電器元件的選用留有一定余量，以確保系統(tǒng)的可靠性。6〕交流配電柜的構(gòu)造應(yīng)為單面或雙面門開啟構(gòu)造，以方便維護(hù)、檢修及更換電器元件。7〕配電柜要有良好的保護(hù)接地系統(tǒng)。主接地點(diǎn)一般焊接在機(jī)柜下方的箱體骨架上，前后柜門和儀表盤等都應(yīng)有接地點(diǎn)與柜體相連，以構(gòu)成完整的接地保護(hù)，保證操作及維護(hù)檢修人員的平安。8〕交流配電柜還要具有負(fù)載過(guò)載或短路的保護(hù)功能。當(dāng)電路有短路或過(guò)載等故障發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的斷路器應(yīng)能自動(dòng)跳閘或熔斷器熔斷，斷開輸出。6.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)6.2.1太陽(yáng)能光伏組件〔方陣〕支架和根底的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池組件及方陣支架的設(shè)計(jì)〔1〕桿柱安裝類支架的設(shè)計(jì)。桿柱安裝類支架一般應(yīng)用于各種太陽(yáng)能路燈、庭院燈、高速公路攝像機(jī)太陽(yáng)能供電等，設(shè)計(jì)時(shí)需要有太陽(yáng)能電池組件的長(zhǎng)寬尺寸及電池組件反面固定孔的位置、孔距等尺寸，還要了解使用地的太陽(yáng)能電池組件最正確傾斜角或者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中確定的經(jīng)過(guò)修正的最正確傾斜角等。設(shè)計(jì)支架可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成傾斜角固定、方位角可調(diào)，傾斜角和方位角都可調(diào)等。根本設(shè)計(jì)原理示意圖如圖6-10所示。支架的框架材料一般選用扁方鋼管或角鋼制作，立柱選用圓鋼管。材料的規(guī)格大小和厚薄要根據(jù)電池板的尺寸和重量來(lái)定，外表要進(jìn)展噴塑或電鍍處理。圖6-11至圖6-17給出了局部太陽(yáng)能電池組件桿柱安裝支架的實(shí)例圖片，供大家設(shè)計(jì)制作時(shí)參考。word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享〔2〕屋頂類支架的設(shè)計(jì)。屋頂類支架的設(shè)計(jì)要根據(jù)不同的屋頂構(gòu)造分別進(jìn)展，對(duì)于斜面屋頂可設(shè)計(jì)與屋頂斜面平行的支架，支架的高度離屋頂面10cm左右，以利于太陽(yáng)能電池組件的通風(fēng)散熱，也可以根據(jù)最正確傾斜角角度設(shè)計(jì)成前低后高的支架，以滿足電池組件的太陽(yáng)能最大接收量。平面屋頂一般要設(shè)計(jì)成三角形支架，支架傾斜面角度為太陽(yáng)能電池的最正確接收傾斜角，三種支架設(shè)計(jì)示意如圖6-12所示。如果在屋頂采用混凝土水泥根底固定支架的方式時(shí)，需要將屋頂?shù)姆浪畬咏议_一局部，摳開混凝土外表，最好找到屋頂混凝土中的鋼筋，然后和根底中的預(yù)埋件螺栓焊接在一起。不能焊接鋼筋時(shí)，也要使做根底局部的屋頂外表凸凹不平,增加屋頂外表與混凝土根底的附著力，然后對(duì)屋頂防水層破壞局部做二次防水處word文檔精品文檔分享理。對(duì)于不能做混凝土根底的屋頂一般都直接用角鋼支架固定電池組件，支架的固定就需要釆用鋼絲繩〔或鐵絲〕拉緊法、支架延長(zhǎng)固定法等。如圖6-13所示。三角形支架的電池組件的下邊緣離屋頂面的間隙要大于15cm以上，以防下雨時(shí)屋頂面泥水濺到電池組件玻璃外表，使組件玻璃臟污。屋頂組件支架的制作材料可以用角鋼焊接，也可選擇定制組件固定專用鋼制沖壓構(gòu)造件。圖6-14是用角鋼制作的三角形組件支架實(shí)體圖。圖6-15是屋頂用word文檔精品文檔分享鋼制沖壓構(gòu)造件固定電池組件的構(gòu)造和方法示意圖。圖6-16(a)和圖6-16(b)是word文檔精品文檔分享太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)屋頂工程安裝實(shí)例圖片。word文檔精品文檔分享3〕地面方陣支架的設(shè)計(jì)。地面用光伏方陣支架一般都是用角鋼制作的三角形支架，其底座是水泥混凝word文檔精品文檔分享土根底，方陣組件排列有橫向排列和縱向排列兩種方式，如圖6-17所示，橫向排列一般每列放置3~5塊電池組件，縱向排列每列放置2~4塊電池組件。支架具體尺寸要根據(jù)所選用的電池組件規(guī)格尺寸和排列方式確定，支架根底的設(shè)計(jì)在下一節(jié)中具體介紹。圖6-18是兩個(gè)地面方陣固定安裝應(yīng)用實(shí)例，供參考。太陽(yáng)能光伏組件及方陣根底的設(shè)計(jì)〔1〕桿柱類安裝根底的設(shè)計(jì)桿柱類安裝根底和預(yù)埋件尺寸如圖6-19所示，具體尺寸大小根據(jù)桿柱高度不同列于表6-8。該根底適用于金屬類電線桿、燈桿等，當(dāng)蓄電池需要埋入地下時(shí)，按照?qǐng)D6-19(b)設(shè)計(jì)施工。word文檔精品文檔分享〔2〕地面方陣支架根底的設(shè)計(jì)地面方陣支架的根底尺寸如圖6-20所示，對(duì)于一般土質(zhì)每個(gè)根底地面以下局部根據(jù)方陣大小一般選擇400×40mm×400mm〔長(zhǎng)×寬×高〕和500mm×500mm×400mm〔長(zhǎng)×寬×高〕兩種規(guī)格。對(duì)于在比擬松散的土質(zhì)地面做根底時(shí)，根底局部的長(zhǎng)寬尺寸要適當(dāng)放大，高度要加高，或者制作成整體根底。對(duì)于大型光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏方陣根底要根據(jù)GB50007—2002?建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)X?中的相關(guān)要求進(jìn)展勘察設(shè)計(jì)。3〕混泥土根底制作的根本技術(shù)要求。①根底混凝土水泥、砂石混合比例一般為1:2。②根底上外表要平整光滑，同一支架的所有根底上外表要在同一水平面上。③根底預(yù)埋螺桿要保證垂直并在正確位置，單螺桿要位于根底中央，不要傾斜。word文檔精品文檔分享④根底預(yù)埋件螺桿高出混凝土根底外表局部螺紋在施工時(shí)要進(jìn)展保護(hù)，防止受損。施工后要保持螺紋局部干凈，如粘有混凝土要及時(shí)檫干凈。⑤在土質(zhì)松散的沙土、軟土等位置做根底時(shí)，要適當(dāng)加大根底尺寸。對(duì)于太松軟的土質(zhì)，要先進(jìn)展土質(zhì)處理或重新選擇位置。6.2.2直流接線箱的設(shè)計(jì)直流接線箱由箱體、分路開關(guān)、總開關(guān)、防雷器件、防逆流二極管、端子板等構(gòu)成。下面就以圖6-21所示電路為例，介紹直流接線箱的設(shè)計(jì)及部件選用。機(jī)箱箱體機(jī)箱箱體的大小根據(jù)所有內(nèi)部器件數(shù)量及排列所占用的位置確定，還要考慮布線排列整齊規(guī)X，開關(guān)操作方便，不宜搞得太擁擠。箱體根據(jù)使用場(chǎng)合的不同分為室內(nèi)型和室外型，根據(jù)材料的不同分為鐵制和不銹鋼制和工程塑料制作。金屬制機(jī)箱使用板材厚度一般為1.0~1.6mm。機(jī)箱可以根據(jù)需要定制，也可以直接購(gòu)置尺寸適宜的機(jī)箱產(chǎn)品。分路開關(guān)和主開關(guān)設(shè)置在太陽(yáng)能電池方陣輸入端的分路開關(guān)是為了在太陽(yáng)能電池方陣組件局部發(fā)生異常或需要維護(hù)檢修時(shí)，從回路中把該路方陣組件切斷，與方陣別離。主開關(guān)安裝在直流接線箱的輸出端與交流逆變器輸入端之間。對(duì)于輸入路數(shù)word文檔精品文檔分享較少的系統(tǒng)或功率較小的系統(tǒng)，分路開關(guān)和主幵關(guān)可以合二為一，只設(shè)置一種開關(guān)。但必要的熔斷器等依然需要保存。當(dāng)接線箱要安裝到有些不容易靠近的場(chǎng)合時(shí)，也可以考慮把主開關(guān)與接線箱別離另行安裝。無(wú)論是分路開關(guān)還是主開關(guān)，都要采用能滿足各自太陽(yáng)能電池方陣最大直流工作電壓和通過(guò)電流的開關(guān)器件，所選開關(guān)器件的額定工作電流要大于等于回路的最大工作電流，頷定工作電壓大于等于回路的最高工作電壓。但是目前市場(chǎng)上的各種開關(guān)器件大多是為用在交流電路生產(chǎn)的，當(dāng)把這些開關(guān)器件用在直流電路中時(shí)，開關(guān)觸點(diǎn)所能承受的工作電流約為交流電路的1/2~1/3，也就是說(shuō)，在同樣工作電流狀態(tài)下，開關(guān)能承受的直流電壓是交流電壓的1/2~1/3。例如某開關(guān)器件的技術(shù)參數(shù)里，標(biāo)明額定工作電流5A，額定工作電壓AC220V/DC110V就是這個(gè)意思。因此，當(dāng)系統(tǒng)直流工作電壓較高時(shí)，應(yīng)選用直流工作電壓滿足電路要求的開關(guān)，如沒有參數(shù)適宜的開關(guān)，也可以多用1~2組開關(guān)，并將開關(guān)按照如圖6-22所示方法串聯(lián)連接，這樣連接后的開關(guān)將可以分別承受450V和800V的直流工作電壓。防雷器件防雷器件是用于防止雷電浪涌侵入到太陽(yáng)能電池方陣、交流逆變器、交流負(fù)載或電網(wǎng)的保護(hù)裝置。在直流接線箱內(nèi)，為了保護(hù)太陽(yáng)能電池方陣，每一個(gè)組件串中都要安裝防雷器件。對(duì)于輸入路數(shù)較少的系統(tǒng)或功率較小的系統(tǒng)，也可以在太陽(yáng)能電池方陣的總輸出電路中安裝。防雷器件接地側(cè)的接線可以一并接到接線箱的主接地端子上。關(guān)于防雷器件的具體內(nèi)容，將在防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一節(jié)中詳細(xì)介紹。端子板和防反充二極管元件端子板可根據(jù)需要選用，輸入路數(shù)較多時(shí)考慮使用，輸入路數(shù)較少時(shí)，那么可word文檔精品文檔分享將引線直接接入幵關(guān)器件的接線端子上。端子板要選用符合國(guó)標(biāo)要求的產(chǎn)品。防反充二極管一般都裝在電池組件的接線盒中，當(dāng)組件接線盒中沒有安裝時(shí)，可以考慮在直流接線箱中加裝。防反充二極管的性能參數(shù)已經(jīng)在前面介紹過(guò)，大家可根據(jù)實(shí)際需要選用。為方便二極管與電路的可靠連接，建議安裝前在二極管兩端的引線上，焊接兩個(gè)銅焊片或小線鼻子。6.2.3交流配電柜的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的交流配電柜與普通交流配電柜XX小異。也要配置總電源開關(guān),并根據(jù)交流負(fù)載設(shè)置分路開關(guān)。面板上要配置電壓表、電流表，用于檢測(cè)逆變器輸出的單相或三相交流電的工作電壓和工作電流等，電路構(gòu)造如圖6-23所示。對(duì)于一樣局部完全可以按照普通配電柜的模式進(jìn)展設(shè)計(jì)，對(duì)配電柜的功能和技術(shù)要求等內(nèi)容，也在前面配電柜選型中介紹了。在此主要介紹一下光伏發(fā)電系統(tǒng)交流配電柜與普通配電柜的不同局部，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。接有防雷器裝置太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的交流配電柜中一般都接有防雷器裝置，用來(lái)保護(hù)交流負(fù)載或交流電網(wǎng)免遭雷電破壞。防雷器一般接在總開關(guān)之后，具體接法如圖6-24所示。word文檔精品文檔分享接有發(fā)電和用電兩塊電度表在可逆流的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，除了正常用電計(jì)量的電度表之外，為了準(zhǔn)確地計(jì)量發(fā)電系統(tǒng)饋入電網(wǎng)的電量〔賣出的電量〕和電網(wǎng)向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充的電量〔買入的電量〕，就需要在交流配電柜內(nèi)另外安裝兩塊電度表進(jìn)展用電量和發(fā)電量的計(jì)量，其連接方法如圖6-25所示。6.2.4防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要局部都安裝在露天狀態(tài)下，且分布的面積較大，因此存在著受直接和間接雷擊的危害。同時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與相關(guān)電器設(shè)備及建筑物有著直接的連接，因此對(duì)光伏系統(tǒng)的雷擊還會(huì)涉及相關(guān)的設(shè)備和建筑物及用電負(fù)載等。為了防止雷擊對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的損害，就需要設(shè)置防雷與接地系統(tǒng)進(jìn)展防護(hù)。關(guān)于雷電及開關(guān)浪涌的有關(guān)知識(shí)雷電是一種大氣中的放電現(xiàn)象。在云雨形成的過(guò)程中，它的某些局部積聚起正電荷，另一局部積聚起負(fù)電荷，當(dāng)這些電荷積聚到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，形成雷電。雷電分為直擊雷和感應(yīng)雷，直擊雷是指直接落到太陽(yáng)能方陣、直流配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備及其配線等處，以及近旁周圍的雷擊。直擊雷的侵入途徑有兩條，一條是上述所說(shuō)的直接對(duì)太陽(yáng)能方陣等放電，使大局部高能雷電流被引入到建筑物或設(shè)word文檔精品文檔分享備、線路上；另一條途徑是雷電直接通過(guò)避雷針等可以直接傳輸雷電流入地的裝置放電，使得地電位瞬時(shí)升高，一大局部雷電流通過(guò)保護(hù)接地線反串入到設(shè)備、線路上。感應(yīng)雷是指在相關(guān)建筑物、設(shè)備和線路的附近及更遠(yuǎn)些的地方產(chǎn)生的雷擊，引起相關(guān)建筑物、設(shè)備和線路的過(guò)電壓，這個(gè)浪涌過(guò)電壓通過(guò)靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)的形式串入到相關(guān)電子設(shè)備和線路上，對(duì)設(shè)備線路造成危害。除了雷電能夠產(chǎn)生浪涌電壓和電流外，在大功率電路的閉合與斷開的瞬間、感性負(fù)載和容性負(fù)載的接通或斷開的瞬間、大型用電系統(tǒng)或變壓器等斷開等也都會(huì)產(chǎn)生較大的開關(guān)浪涌電壓和電流，同樣會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)備、線路等造成危害。對(duì)于較大型的或安裝在空曠田野、高山上的光伏發(fā)電系統(tǒng)，特別是雷電多發(fā)地區(qū)，必須配備防雷接地裝置。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷措施和設(shè)計(jì)要求1〕太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)或發(fā)電站建立地址選擇，要盡量防止放置在容易遭受雷擊的位置和場(chǎng)合。2〕盡量防止避雷針的投影落在太陽(yáng)能電池方陣組件上。3〕根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況，可采用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等不同防護(hù)措施對(duì)直擊雷進(jìn)展防護(hù)，減少雷擊概率。并應(yīng)盡量采用多根均勻布置的引下線將雷擊電流引入地下。多根引下線的分流作用可降低引下線的引線壓降，減少側(cè)擊的危險(xiǎn)，并使引下線泄流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度減小。4〕為防止雷電感應(yīng)，要將整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬物，包括電池組件外框、設(shè)備、機(jī)箱機(jī)柜外殼、金屬線管等與聯(lián)合接地體等電位連接，并且做做到各自獨(dú)立接地，圖6-26是光伏發(fā)電系統(tǒng)等電位連接示意圖。word文檔精品文檔分享5〕在系統(tǒng)回路上逐級(jí)加裝防雷器件，實(shí)行多級(jí)保護(hù)，使雷擊或開關(guān)浪涌電流經(jīng)過(guò)多級(jí)防雷器件泄流。一般在光伏發(fā)電系統(tǒng)直流線路局部釆用直流電源防雷器，在逆變后的交流線路局部，使用交流電源防雷器。防雷器在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖6-27所示。6〕光伏發(fā)電系統(tǒng)的接地類型和要求主要包括以下幾個(gè)方面。①防雷接地。包括避雷針〔帶)、引下線、接地體等，要求接地電阻小于30Ω,并最好考慮單獨(dú)設(shè)置接地體。②平安保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地。包括光伏電池組件外框、支架，控制器、逆變器、配電柜外殼，蓄電池支架、金屬穿線管外皮及蓄電池、逆變器的中性點(diǎn)等，要求接地電阻≤4Ω。③當(dāng)平安保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地和防雷接地等四種接地共用一組接地裝置時(shí)，其接地電阻按其中最小值確定；假設(shè)防雷己?jiǎn)为?dú)設(shè)置接地裝置時(shí)，其余三種接地宜用一組接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值。④條件許可時(shí)，防雷接地系統(tǒng)應(yīng)盡量單獨(dú)設(shè)置，不與其他接地系統(tǒng)共用。并保證防雷接地系統(tǒng)的接地體與公用接地體在地下的距離保持3m以上。word文檔精品文檔分享接地系統(tǒng)的材料選用避雷針一般選用直徑12~16mm的圓鋼，如果釆用避雷帶，那么使用直徑8mm的圓鋼或厚度4mm的扁鋼。避雷針高出被保護(hù)物的高度，應(yīng)大于等于避雷針到被保護(hù)物的水平距離，避雷針越高保護(hù)X圍越大。接地體宜采用熱鍍鋅鋼材，其規(guī)格一般為：直徑為50mm的鋼管，壁厚不小3.5mm；50mmx50mmx5mm角鋼或40mmx4mm的扁鋼，長(zhǎng)度一般為1.5~2.5m。接地體的埋設(shè)深度為上端離地面0.7m以上。2引下線一般使用直徑為 8mm的圓鋼。要求較高的要使用截面積為35mm的多股銅線。4.防雷器的選型防雷器也叫電涌保護(hù)器〔 SurgeProtectionDevice，形如圖6-28所示。防雷器內(nèi)部主要有熱感斷路器和金屬氧化物壓敏電阻組成，另外還可以根據(jù)需要同NPE火花放電間隙模塊配合使用。其構(gòu)造示意圖如圖6-29所示。word文檔精品文檔分享光伏發(fā)電系統(tǒng)常用防雷器品牌有OBO、DEHN(德和盛〕等。其中常用的型號(hào)word文檔精品文檔分享OBO的V25-B+C/3、V25-B+C/4、V25-B+C/3+NPE、V20-C/3、V20-C/3+NPE交流電源防雷器和 V20-C/3-PH直流電源防雷器，DEHN的DLGPV1000、DGPV500SCP、DGPV500SCPFM、DGMTN275和DVMTNC255等。表6-9是OBO的V25-B+C和V20-C防雷器模塊的技術(shù)參數(shù)，供選型時(shí)參考。word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享下面是光伏發(fā)電系統(tǒng)常用防雷器主要技術(shù)參數(shù)的具體說(shuō)明。1〕最大持續(xù)工作電壓〔Uc〕:該電壓值表示可允許加在防雷器兩端的最大工頻交流電壓有效值。在這個(gè)電壓下，防雷器必須能夠正常工作，不可出現(xiàn)故障。同時(shí)該電壓連續(xù)加載在防雷器上，不會(huì)改變防雷器的工作特性。2〕額定電壓〔Un):是指防雷器正常工作下的電壓。這個(gè)電壓可以用直流電壓表示，也可以用正弦交流電壓的有效值來(lái)表示。3〕最大沖擊通流量〔Imax〕:是指防雷器在不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞的前提下，每線或單模塊對(duì)地，通過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的最大限度的電流峰值數(shù)。最大沖擊通流量一般大于額定放電電流的2.5倍。4〕額定放電電流〔In〕:額定放電電流也叫標(biāo)稱放電電流，是指防雷器所能承受的8/20%雷電流波形的電流峰值。5〕脈沖沖擊電流〔Iimp):是指在模擬自然界直接雷擊的波形電流〔標(biāo)準(zhǔn)的10/350μs雷電流模擬波形〕下，防雷器能承受的雷電流的屢次沖擊而不發(fā)生損壞的電流值。6〕殘壓〔Ures):是指雷電放電電流通過(guò)防雷器時(shí)，其端子間呈現(xiàn)出的電壓值。7〕額定頻率〔fn):是指防雷器的正常工作頻率。在防雷器的具體選型時(shí)，除了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)要符合設(shè)計(jì)要求外，還要特別考慮以下幾個(gè)參數(shù)和功能的選擇?！?〕最大持續(xù)工作電壓〔Uc〕的選擇。氧化鋅壓敏電阻防雷器的最大持續(xù)工作電壓值〔Uc〕，是關(guān)系到防雷器運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。在選擇防雷器的最大持續(xù)工作電壓值時(shí)，除了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)考慮到安裝電網(wǎng)可能出現(xiàn)的正常波動(dòng)及可能出現(xiàn)的最高持續(xù)故障電壓。例如在三相交流電源系統(tǒng)中，相線對(duì)地線的最高持續(xù)故障電壓，有可能到達(dá)額定工作電壓交流 220V的1.5倍，即有可能到達(dá)330V。因此在電流不穩(wěn)定的地方，建議選擇電源防雷器的最大持續(xù)工作電壓值大于330V的模塊。在直流電源系統(tǒng)中，最大持續(xù)工作電壓值與正常工作電壓的比例，根據(jù)經(jīng)歷一般取1.5倍到2倍?！?〕殘壓〔Ures)的選擇。在確定選擇防雷器的殘壓時(shí)，單純考慮殘壓值越低越好并不全面，并且容易word文檔精品文檔分享引起誤導(dǎo)。首先不同產(chǎn)品標(biāo)注的殘壓數(shù)值，必須注明測(cè)試電流的大小和波形，才能有一個(gè)共同比擬的根底。一般都是以20kA(8/20μs)的測(cè)試電流條件下記錄的殘壓值作為防雷器的標(biāo)注值，并進(jìn)展比擬。其次，對(duì)于壓敏電阻防雷器選用殘壓越低時(shí)，將意味著最大持續(xù)工作電壓也越低。因此，過(guò)分強(qiáng)調(diào)低殘壓，需要付出降低最大持續(xù)工作電壓的代價(jià)，其后果是在電壓不穩(wěn)定地區(qū)，防雷器容易因長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)過(guò)電壓而頻繁損壞。在壓敏電阻型防雷器中，選擇最適宜的最大持續(xù)工作電壓和最適宜的殘壓值，就如同天平的兩側(cè)，不可傾向任何一邊。根據(jù)經(jīng)歷，殘壓在2kV以下〔20kA、8/20μs)，就能對(duì)用戶設(shè)備提供足夠的保護(hù)?！?〕報(bào)警功能的選擇。為了監(jiān)測(cè)防雷器的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)防雷器出現(xiàn)損壞時(shí)，能夠通知用戶及時(shí)更換損壞的防雷器模塊，防雷器一般都附帶各種方式的損壞指示和報(bào)警功能，以適應(yīng)不同環(huán)境的不同要求。①窗口色塊指示功能：該功能適合有人值守且天天巡查的場(chǎng)所。所謂窗口色塊指示功能就是在每組防雷器上都有一個(gè)指示窗口，防雷器正常時(shí)，該窗口是綠色，當(dāng)防雷器損壞時(shí)，該窗口變?yōu)榧t色，提示用戶及時(shí)更換。②聲光信號(hào)報(bào)警功能：該功能適合用在有人值守的環(huán)境中使用。聲光信號(hào)報(bào)警裝置是用來(lái)檢查防雷模塊工作狀況，并通過(guò)聲光信號(hào)顯示狀態(tài)的。裝有聲光報(bào)警裝置的防雷器始終處于自檢測(cè)狀態(tài)，防雷器模塊一旦損壞，控制模塊立刻發(fā)出一個(gè)高音高頻報(bào)警聲，監(jiān)控模塊上的狀態(tài)顯示燈由綠色變?yōu)殚W爍的紅燈。當(dāng)將損壞的模塊更換后，狀態(tài)顯示燈顯示為綠色，表示防雷模塊正常工作，同時(shí)報(bào)警聲音關(guān)閉。③遙信報(bào)警功能:該遙信報(bào)警裝置主要用于對(duì)安裝在無(wú)人值守或難以檢查位置的防雷器進(jìn)展集中監(jiān)控。帶遙信功能的防雷器都裝有一個(gè)監(jiān)控模塊，持續(xù)不斷檢查所有被連接的防雷模塊的工作狀況，如果某個(gè)防雷模塊出現(xiàn)故障，機(jī)械裝置將向監(jiān)控模塊發(fā)出指令，使監(jiān)控模塊內(nèi)的常開和常閉觸點(diǎn)分別轉(zhuǎn)換為常閉和常開，并將此故障開關(guān)信息致到遠(yuǎn)程有相應(yīng)的顯示或聲音裝置上，觸發(fā)這些裝置工作。④遙信及電壓監(jiān)控報(bào)警功能：該遙信及電壓監(jiān)控報(bào)警裝置除了上述功能外，還能在防雷器運(yùn)行中對(duì)加在防雷器上的電壓進(jìn)展監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)有任意的電源電壓下降word文檔精品文檔分享或防雷器后備保護(hù)空氣開關(guān)〔或保險(xiǎn)絲〕動(dòng)作以及防雷器模塊損壞等，遠(yuǎn)距離信號(hào)系統(tǒng)均會(huì)立即記錄并報(bào)告。該裝置主要用于三相電源供電系統(tǒng)。6.3太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)實(shí)例下面介紹兩個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)配置〔技術(shù)方案〕實(shí)例，供大家設(shè)計(jì)、選型和配置時(shí)參考。6.3.1某大廈采光廊架離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案工程簡(jiǎn)介太陽(yáng)能光伏建筑一體化〔 BuildingIntegratedPhotovoltaic,BIPV)是應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電的一種新形式，簡(jiǎn)單地講就是將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和建筑的圍護(hù)構(gòu)造外外表如建筑幕墻、屋頂?shù)扔袡C(jī)的結(jié)合成一個(gè)整體構(gòu)造，不但具有圍護(hù)構(gòu)造的功能，同時(shí)又能產(chǎn)生電能供本建筑及周圍用電負(fù)載使用。還可通過(guò)建筑物輸電線路并網(wǎng)發(fā)電，向電網(wǎng)提供電能。太陽(yáng)能光伏方陣與建筑的結(jié)合由于不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最正確安裝方式，因而倍受關(guān)注。某大廈采光廊架獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽(yáng)能光伏建筑一體化〔BIPV)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電的具體示X和應(yīng)用。2該采光廊架屋頂共有36塊1200mmx1200mm的玻璃構(gòu)成，總面積約為52m，擬全部采用夾膠玻璃太陽(yáng)能光伏組件構(gòu)成，形成光電采光屋頂，到達(dá)即可以采光又能進(jìn)展光伏發(fā)電的目的。根據(jù)使用方要求，系統(tǒng)模式為帶蓄電池儲(chǔ)能的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，所發(fā)電量主要供地下停車場(chǎng)及大廈周圍夜間照明使用。方案設(shè)計(jì)原那么及依據(jù)〔1〕設(shè)計(jì)原那么。本光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置以先進(jìn)性、合理性、可靠性和髙性價(jià)比為原那么。大功率控制器、交流逆變器采用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，蓄電池組選用國(guó)優(yōu)產(chǎn)品或合資企業(yè)產(chǎn)品，太陽(yáng)能電池組件采用優(yōu)質(zhì)原材料及晶體硅電池片定制生產(chǎn)。〔2〕設(shè)計(jì)依據(jù)。①使用方提供的技術(shù)要求、圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)考察情況。②?民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)X?〔JGJ16—2021)。③?電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)X?〔GB50254—1996)和?電氣裝word文檔精品文檔分享置安裝工程電力變流設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)X?〔GB50255—1996)。④?建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程?〔JGJ113—2003)。⑤?玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)X?〔JGJ102—2003)。⑥?地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定與定型?〔GB/T9535—1998)。系統(tǒng)配置構(gòu)成及設(shè)計(jì)選型說(shuō)明該系統(tǒng)由夾膠玻璃太陽(yáng)能電池組件、蓄電池組、大功率光伏控制器及離網(wǎng)交流逆變器等組成。太陽(yáng)能電池組件的設(shè)計(jì)。本工程太陽(yáng)能電池組件容量確實(shí)定不是根據(jù)方案用電量來(lái)計(jì)算，而是根據(jù)現(xiàn)有玻璃屋頂?shù)拿娣e，在不影響采光的前提下，看看能排布多少電池片，然后根據(jù)排布的電池片數(shù)量及其轉(zhuǎn)換效率來(lái)確定整個(gè)電池方陣的總?cè)萘俊补β省场Ｅ挪茧姵仄瑫r(shí)還要考慮圖案的美觀和整體的協(xié)調(diào)，電池片的遮蓋面積不能超過(guò)總面積的50%。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和計(jì)算，決定采用夾膠玻璃太陽(yáng)能電池組件，由厚度為5mm的低鐵超白鋼化玻璃和厚度為8mm的普通鋼化玻璃及125mmx125mm單晶桂太陽(yáng)能電池片采用特殊工藝壓合制作而成，其中5mm玻璃放在電池片的受光面。這種組件具有強(qiáng)度高、抗老化、壽命長(zhǎng)、功率衰減小等特點(diǎn)。根據(jù)使用方要求設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能電池片排布方式，每塊組件排布36片電池片，排布如圖6-30所示。每塊組件的設(shè)計(jì)功率為約80W；峰值輸出電壓8.5V。設(shè)計(jì)36塊組件18塊串聯(lián)2串并聯(lián)連接組成方陣，計(jì)算最大輸出功率為80Wx36(塊〕=2880W，因采光屋頂與地平面平行，傾斜角為零，故實(shí)際最大輸出功率為2880Wx0.93-2.68kW，方陣峰值輸出電壓為8.5Vxl8(塊〕=153V，根本滿足直流110V逆變器允許輸入電壓的X圍要求，當(dāng)這個(gè)電壓不符合逆變器輸入電壓X圍要求時(shí)，要重新考慮方陣組件的串并聯(lián)方式，或重新選擇輸出功率適宜的24V、48V逆變器進(jìn)展設(shè)計(jì)計(jì)算。方陣峰值輸出電流為2680W/153V≈17.5A。word文檔精品文檔分享2〕大功率光伏控制器的選型。根據(jù)光伏電池方陣的技術(shù)參數(shù)，需要選擇一款額定直流工作電壓110V，額定輸入電流大于17.5A，且電池方陣輸入路數(shù)≥2的光伏控制器，在這里選用了XX陽(yáng)光的大功率控制器SD11050，該控制器額定工作電壓110V，額定輸入電50A，電池方陣輸入路數(shù)6路，符合使用要求。〔3〕離網(wǎng)型交流逆變器的選型。離網(wǎng)型交流逆變器需要選擇一款額定直流輸入電壓110V，額定輸入電流大于17.5A，交流額定容量大于組件最大發(fā)電容量，即大于2.68kW。根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)提供的參數(shù)，選用XX陽(yáng)光的SN11030KS型離網(wǎng)逆變器符合設(shè)計(jì)要求。該逆變器的額定直流輸入電壓為110V，額定直流輸入電流為30A，允許輸入電壓X圍為99~150V，交流輸出額定容量為 3kVA，交流額定輸出功率為2.4kW。〔4〕蓄電池組的容量計(jì)算及組合。根據(jù)光伏方陣的實(shí)際最大輸出功率，和建立地的峰值日照時(shí)數(shù)可以計(jì)算出光伏方陣的日平均發(fā)電量。以峰值日照時(shí)數(shù)為4.8h為例，該系統(tǒng)日平均發(fā)電量為2.68kWx4.8=12.86kWh?？梢怨?00W負(fù)載連續(xù)工作24h，1000W的負(fù)載連續(xù)工作word文檔精品文檔分享12h或2000W負(fù)載連續(xù)工作6h?？紤]到該系統(tǒng)主要是為地下停車場(chǎng)及大廈周圍夜間照明使用，按照1000W負(fù)載連續(xù)工作12h，并保證連續(xù)3個(gè)陰雨天正常工作來(lái)計(jì)算蓄電池容量。應(yīng)用第5章中介紹的蓄電池容量計(jì)算公式計(jì)算：在此選用放電深度50%的鉛酸蓄電池，放電率修正系數(shù)選0.95,由于蓄電池使用環(huán)境溫度最低為0°C，所以低溫修正系數(shù)也選0.95,計(jì)算：負(fù)載日平均用電量(Ah)=(1000Wxl2h)/220V=54.5Ah蓄電池容量=54.5x3x0.95/(0.5x0.95)=327Ah根據(jù)計(jì)算結(jié)果，直接選用2V/400Ah蓄電池55塊，串聯(lián)后得到110V/400Ah蓄電池組，可以滿足系統(tǒng)要求?！?〕系統(tǒng)的主要配置一覽表因?yàn)檫@個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)功率較小，配置和連接都不復(fù)雜，可以免去直流接線箱，將兩路輸入直接接到光伏控制器上。交流配電柜也很簡(jiǎn)單，可以考慮加裝一級(jí)交流防雷器。因該采光廊架緊靠大廈，所以不需要考慮避雷的問(wèn)題。6.3.2100kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)的主要構(gòu)成100kW太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的主要構(gòu)成如下：1〕太陽(yáng)能電池組件方陣；2〕太陽(yáng)能電池方陣支架及根底；3〕直流側(cè)匯流箱及直流防雷配電箱；4〕光伏并網(wǎng)逆變器；5〕交流防雷配電系統(tǒng)〔配電柜、配電