太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成有哪些？
作者：[db:作者] 時間：2019-11-14??????
? ? ? 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換主體是太陽能電池。根據(jù)不同的系統(tǒng)類型，有太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)或并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，以及根據(jù)大小，如微型、小型和大型太陽能系統(tǒng)，系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不同。在太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計中，應根據(jù)具體情況和實際需要選擇太陽能電池以外的其他配套設(shè)備。
太陽電池
太陽能電池是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心組件，就像傳統(tǒng)發(fā)電廠的發(fā)電機一樣。太陽能接收后被轉(zhuǎn)換成直流電，然后通過電纜(電線)或總線箱、逆變器、配電柜和其他設(shè)備直接傳輸給負載。
匯流箱
匯流箱可分為直流匯流箱和交流匯流箱兩種。
典型的直流匯流箱
由于太陽能電池串聯(lián)組的每塊的數(shù)量有限，因此在規(guī)模大的太陽能電池系統(tǒng)中，對于由數(shù)百個至數(shù)千個太陽能電池模塊構(gòu)成的太陽能電池陣列，必然會形成多個串聯(lián)組，每組用2根直流電纜進行計算時， n組串聯(lián)組為20的多根電纜必定會給布線工程帶來不便，也會影響施工質(zhì)量和后期的維護，因此需要采用m (由m光發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成)
典型的交流匯流箱
對于交流匯流箱，則是為了解決多臺逆變器的情況下把逆變器的單相或三相輸出匯集成更大功率的輸出，以減少交流電纜的數(shù)量，簡化交流布線施工的問題。
顯然，匯流箱的應用使系統(tǒng)布線整齊，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護性。因為匯流箱內(nèi)部一般配有防雷設(shè)施，因此它也具備避雷作用。完善的匯流箱還具備網(wǎng)絡監(jiān)控、數(shù)據(jù)收集和傳送作用，設(shè)計方案時可依據(jù)必須靈便挑選。
對于10kWp以下的小型或家用光伏發(fā)電系統(tǒng)，通常不需要接線盒。
蓄電池
蓄電池分為高能量密度和高功率密度兩種。 在光伏系統(tǒng)中，前者主要起到儲存電力和調(diào)節(jié)電力的作用，后者主要起到調(diào)節(jié)電力的作用。目前在光伏系統(tǒng)中采用的高能量密度蓄電池主要有鉛酸電池、鋰離子電池和鈉硫電池等，采用的高功率密度蓄電池主要為超級電容電池。蓄電池通常要與充放電控制裝置配合使用。
逆變器
太陽電池發(fā)的電是直流，如果所帶負載是普通的交流負載或所發(fā)電需并入交流電網(wǎng)，就需要通過逆變器把直流電變換成標準的交流電。如果光伏系統(tǒng)的電能僅用于直流負載，則不需要逆變器。逆變器分為離網(wǎng)逆變器和并網(wǎng)逆變器，分別用于離網(wǎng)型和并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)。
保護開關(guān)箱和配電柜
保護開關(guān)箱和配電柜功能基本相同，只是前者構(gòu)造簡單，后者稍微復雜一些。兩者都可分為直流型和交流型兩種，分別對應于不同的負載。它們位于光伏系統(tǒng)與負載之間，是光伏系統(tǒng)與負載的接口。交流型的用于并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)時，還是光伏系統(tǒng)并入電網(wǎng)的必要的安全設(shè)備。其內(nèi)部自動關(guān)斷裝置將起到保護光伏系統(tǒng)和負載的作用，也可以通過人工操作關(guān)斷裝置，對光伏系統(tǒng)或負載進行檢修和維護。由于配電柜內(nèi)部通常配有防雷器件，因此還具備一定的防雷功能。
對于小型光伏系統(tǒng)，一般采用保護開關(guān)箱，而對于大中型光伏系統(tǒng)則采用配電柜。需要說明的是當直流匯流箱能滿足光伏系統(tǒng)設(shè)計要求時，往往可以省略直流配電柜。
運行監(jiān)控系統(tǒng)
為了對大型太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行直觀的操作管理和運行數(shù)據(jù)監(jiān)控、監(jiān)控和處理保存，通常設(shè)置了具有數(shù)據(jù)采集處理傳輸功能的運行監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計沒有統(tǒng)一的形式，往往要根據(jù)光伏系統(tǒng)的規(guī)模和用戶的需求來確定。
通常，采用工業(yè)控制PC作為系統(tǒng)的監(jiān)視主機，與數(shù)據(jù)采集處理單元通信，實時采集、處理、顯示光伏系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)和工作參數(shù)?？梢燥@示的內(nèi)容一般是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的當前的發(fā)電總電力、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、發(fā)電電力線圖等，也能夠根據(jù)用戶的請求顯示減少排放量的計算值等。比較詳細的運行參數(shù)可以通過鍵盤操作來查看，比如各臺逆變器的輸入直流電壓、直流電流、直流功率、輸出交流電壓、交流電流、頻率、功率因數(shù)、當前發(fā)電功率、日發(fā)電量、累計發(fā)電量、發(fā)電功率曲線圖等。
逆變器在光伏系統(tǒng)中處于重要的地位，因此要對逆變器的運行狀態(tài)進行重點監(jiān)腔。一般采用聲光報警方式通知逆變器發(fā)生故障，可以看出故障原因和故障時間。監(jiān)控的故障信息大致有電網(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、直流電壓過低、逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路等。
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