太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

./太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)白天,在光照條件下,太陽電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),通過組件的串并聯(lián)形成太陽能電池方陣,使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。晚上,蓄電池組為逆變器提供輸入電,通過逆變器的作用,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,輸送到配電柜,由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制,保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置,以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊,維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。太陽能→電能→化學(xué)能→電能→光能。一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板〔組件、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構(gòu)成,不涉及機(jī)械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級(jí)電站,小到玩具,光伏電源可以無處不在。光伏發(fā)電系統(tǒng)按安裝容量可分為下列三種系統(tǒng)：1.小型光伏發(fā)電系統(tǒng)：安裝容量小于或等于1MWp；2.中型光伏發(fā)電系統(tǒng)：安裝容量大于1MWp和小于或等于30MWp；3.大型光伏發(fā)電系統(tǒng)：安裝容量大于30MWp。二、發(fā)電原理由于技術(shù)和材料原因,單一電池的發(fā)電量是十分有限的,實(shí)用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng),稱為電池組件。單一電池是一只硅晶體二極管,根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時(shí),在一定的條件下,太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收,在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢(shì)壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng),因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載,理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負(fù)載形成的回路,于是就有"光生電流"流過,太陽能電池組件就實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的功率P輸出。三、設(shè)置原理太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的因素：1、需要考慮太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)使用的地方以及該地日光輻射情況；2、需要考慮太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)需要承載的負(fù)載功率；3、系統(tǒng)所輸出電壓,以及考慮應(yīng)該使用直流電還是交流電；4、系統(tǒng)每天需要工作的小時(shí)數(shù)；5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣,系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天；6、考慮負(fù)載的情況,是純電阻性、電容性還是電感性,啟動(dòng)電流的大小。四、系統(tǒng)組成光伏系統(tǒng)是由太陽能電池方陣、蓄電池組,充放電控制器,交直流匯流箱、逆變器,交直流配電柜、自動(dòng)太陽能跟蹤系統(tǒng)、升壓變壓器、并網(wǎng)柜等設(shè)備組成。其各部分設(shè)備的作用是：1.光伏組件〔又稱太陽能光伏電池在有光照〔無論是太陽光,還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照情況下,電池吸收光能,電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累,即產(chǎn)生"光生電壓",這就是"光生伏特效應(yīng)"。在光生伏特效應(yīng)的作用下,太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),將光能轉(zhuǎn)換成電能,是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽能電池,多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。原材料特點(diǎn)〔以單晶硅為例：電池片：采用高效率〔16.5%以上的單晶硅太陽能片封裝,保證太陽能電池板發(fā)電功率充足。太陽能電池圖玻璃：采用低鐵鋼化絨面玻璃<又稱為白玻璃>,厚度3.2mm,在太陽電池光譜響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)<320-1100nm>透光率達(dá)91%以上,對(duì)于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時(shí)能耐太陽紫外光線的輻射,透光率不下降。EVA：采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優(yōu)質(zhì)EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。TPT：太陽電池的背面覆蓋物—氟塑料膜為白色,對(duì)陽光起反射作用,因此對(duì)組件的效率略有提高,并因其具有較高的紅外發(fā)射率,還可降低組件的工作溫度,也有利于提高組件的效率。當(dāng)然,此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。邊框：所采用的鋁合金邊框具有高強(qiáng)度,抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)。也是家用太陽能發(fā)電中價(jià)值最高的部分。光伏組件的分類單晶硅光伏組件多晶硅光伏組件非晶硅光伏組件太陽能電池分類圖各類電池主要性能表種類電池類型商用效率實(shí)驗(yàn)室效率優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)晶硅電池單晶硅14%-17%

23%

效率高,技術(shù)成熟原料成本高多晶硅13%-15%

20.3%

效率高,技術(shù)成熟原料成本較高薄膜電池非晶硅5%-8%

13%

弱光效應(yīng)好,成本相對(duì)較低轉(zhuǎn)化率較低碲化鎘5%-8%

15.8%

弱光效應(yīng)好,成本相對(duì)較低有毒污染環(huán)境銅銦硒5%-8%

15.3%

弱光效應(yīng)好,成本相對(duì)較低稀有金屬多晶硅電池組件的技術(shù)參數(shù)及性能測(cè)試條件大氣質(zhì)量AM1.5,輻照度1000W/m2,電池溫度25°C峰值功率Wp255開路電壓〔VocV38.4短路電流〔IscA8.79工作電壓〔VmpV30.4工作電流〔ImpA8.24峰值功率溫度系數(shù)%/K-0.450開路電壓溫度系數(shù)%/K-0.330短路電流溫度系數(shù)%/K+0.06安裝尺寸mm1650×992×40重量kg19.3單塊光伏組件輸出電壓、電流都很小,必須相互串聯(lián)、并聯(lián)后才能使用；為保證光伏發(fā)電的穩(wěn)定性,光伏方陣中不同傾角、不同方位角的光伏組件不能相互串并聯(lián)、也不能接入同一臺(tái)逆變器。同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數(shù)宜保持一致,光伏組件串的串聯(lián)數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算：上述產(chǎn)品是直接把太陽能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備,還有是把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能的設(shè)備如太陽能熱水器；另外,就是把太陽能先轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能的裝置,常用的有以下幾種：碟式拋物面反射鏡碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由碟式聚光鏡、接收器、自動(dòng)跟蹤裝置、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組成,目前峰值轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%以上,是一種有前途的太陽能熱利用裝置。碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)拋物面匯聚太陽光,旋轉(zhuǎn)拋物面是拋物線繞軸線旋轉(zhuǎn)形成的面。與拋物面軸線平行的光線照射到鏡面時(shí),光線會(huì)聚焦到焦點(diǎn),在焦點(diǎn)放置的物體會(huì)被加熱到很高的溫度；通過接收器把熱量輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電力。網(wǎng)上的碟式太陽能系統(tǒng)槽式聚光集熱器槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)由聚光集熱器、自動(dòng)跟蹤裝置、熱交換器、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等組成。聚光太陽能集熱器由聚光器與接收器組成,成像聚光太陽能集熱器通過聚光器將太陽輻射聚焦在接收器上形成焦點(diǎn)〔或焦線,以獲得高強(qiáng)度太陽能。聚光集熱器是一套光學(xué)系統(tǒng),聚光器一般由反射鏡或透鏡構(gòu)成,主要有拋物面反射鏡、菲涅耳透鏡、菲涅耳反射鏡三種。根據(jù)光學(xué)原理,與拋物鏡面軸線平行的光將會(huì)聚到焦點(diǎn)上,焦點(diǎn)在鏡面的軸線上,見下圖〔a。把接收器安裝在反射鏡的焦點(diǎn)上,當(dāng)太陽光與鏡面軸線平行時(shí),反射的光輻射全部會(huì)聚到接收器,見下圖〔b。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)框圖塔式太陽能集熱系統(tǒng)塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由集熱系統(tǒng)、熱傳輸與交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)組成。塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)采用多個(gè)平面反射鏡來會(huì)聚太陽光,這些平面反射鏡稱為定日鏡。下圖是一個(gè)塔式太陽能集熱器的示意圖,為清楚顯示圖中僅繪制了少量的定日鏡,許多定日鏡同時(shí)把太陽光反射到接收器上,接收器安裝在高塔上。定日鏡主要由平面反射鏡與跟蹤機(jī)構(gòu)組成。反射鏡可由玻璃制造,背面鍍銀并涂保護(hù)層,也可用反光鋁板制造,反射鏡安裝在反光鏡托架上。塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)框圖2.充放電控制器是能自動(dòng)防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素,因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。3.蓄電池組其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長(zhǎng);c.深放電能力強(qiáng);d.充電效率高;e.少維護(hù)或免維護(hù);f.工作溫度范圍寬;g.價(jià)格低廉。目前我國(guó)與太陽能發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池。配套200Ah以上的鉛酸蓄電池,一般選用固定式或工業(yè)密封式免維護(hù)鉛酸蓄電池,每只蓄電池的額定電壓為2VDC;配套200Ah以下的鉛酸蓄電池,一般選用小型密封免維護(hù)鉛酸蓄電池,每只蓄電池的額定電壓為12VDC。4.逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí),逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式,可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡(jiǎn)單,造價(jià)低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負(fù)載。并網(wǎng)逆變器保護(hù)功能:a、過載保護(hù);b、短路保護(hù);c、接反保護(hù);d、欠壓保護(hù);e、過壓保護(hù);f、過熱保護(hù)。除邊遠(yuǎn)不通電地區(qū)采用獨(dú)立運(yùn)行逆變器外,一般均采用并網(wǎng)逆變器。1.集中型逆變器集中型逆變器一般功率在數(shù)百千瓦,用于地勢(shì)平坦、光伏組件布局環(huán)境好能集中布置的場(chǎng)合。集中型逆變器最大特點(diǎn)是系統(tǒng)的功率高,成本低；缺點(diǎn)是不同光伏組串的輸出電壓、電流往往不完全匹配<特別是光伏組串因多云、樹蔭、污漬等原因被部分遮擋時(shí)>,采用集中逆變的方式會(huì)導(dǎo)致逆變過程的效率降低。集中并網(wǎng)逆變器一般自帶8路直流輸入、不需另配直流配電柜,用于直流匯流箱和逆變器之間的連接,內(nèi)設(shè)直流斷路器、II級(jí)電涌保護(hù)器及斷路器狀態(tài)檢測(cè)等裝置。集中式逆變器參數(shù)序號(hào)名稱500kW逆變器1額定輸出功率500kW2輸出電壓范圍315±10%V3最大直流輸入電壓1000V4最大直流輸入功率560kW5額定輸出電流1007A6低電壓穿越功能有7斷電后最短重啟時(shí)間180s8歐洲效率98.2%9最大效率98.6%10MPPT調(diào)節(jié)范圍420V-850V11功率因數(shù)調(diào)節(jié)范圍≥0.99,±0.9可調(diào)12總諧波電流<3%〔額定功率13最大運(yùn)行自耗電<1500W14最大待機(jī)自耗電<100W15工作環(huán)境溫度范圍額定功率運(yùn)行16運(yùn)行噪音65dB17冷卻方式強(qiáng)制風(fēng)冷18外觀尺寸〔寬*高*深2700*2185*80019重量2180kg20輸出頻率范圍47-51.5Hz21外殼材料及防護(hù)等級(jí)IP2022直流分量百分值<0.5%23絕緣類別I類24直流輸入路數(shù)8路25通信接口RS4852>.組串式逆變器組串式逆變器功率較小,一般在幾十千瓦,多用于地形較復(fù)雜、容易被陰影遮擋、光伏組件布置較分散或朝向不一致的場(chǎng)所。組串式逆變器允許多路輸入,每路具有單獨(dú)的MPPT,能夠很好的避免并聯(lián)陣列因模塊差異和遮影等因素給系統(tǒng)帶來的影響,減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配情況。優(yōu)點(diǎn)：〔1.多路MPPT能夠減少云層摭檔、組件朝向不一致、組件衰減不一致情況下對(duì)發(fā)電量的影響、發(fā)電量提升約2%。〔2.電站系統(tǒng)更簡(jiǎn)單,省掉了直流匯流箱和防雷配電柜,無需建箱式逆變器房,減少土建工程量；〔3.成套簡(jiǎn)單,不用建設(shè)逆變器基礎(chǔ),降低現(xiàn)場(chǎng)施工組織難度,縮短工期；〔4.可不設(shè)風(fēng)扇,防風(fēng)沙鹽霧效果好,逆變器免維護(hù),無需定期清理灰塵和做防塵網(wǎng)維護(hù)；〔5.能夠快速更換逆變器,單一逆變器故障對(duì)發(fā)電系統(tǒng)影響較?。弧?.支持不同型號(hào)的組件混用,方便更換和淘汰劣質(zhì)組件,減少電站運(yùn)維成本。缺點(diǎn)：〔1.組串型逆變器在低電壓穿越〔LVRT過程中,對(duì)于可靠保證所有設(shè)備不脫網(wǎng)方面,存在一定風(fēng)險(xiǎn)?！?.由于組串型逆變器功率較小,數(shù)量多,調(diào)度不方便,且控制復(fù)雜,響應(yīng)速度慢?！?.組串型逆變器在電位誘發(fā)衰減效應(yīng)〔PID的解決方案均不成熟,且成本較高?！?.由于系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量多,整體故障率高?！?.整機(jī)的效率較集中型逆變器方案略低,線纜損耗主要表現(xiàn)為交流線纜損耗?！?.多組逆變器的交流輸出并聯(lián)時(shí),容易產(chǎn)生多機(jī)并聯(lián)諧波,較難抑制。組串型逆變器最大直流功率28.2kWp最大直流電壓1000VdcMPPT輸入電壓范圍480~800歐洲效率>98.4%最大輸入電流18A額定交流輸出功率27.5kW最大交流輸出電流33.5A額定交流輸出電壓3x277/480V+PE額定交流頻率50Hz/60Hz功率因數(shù)〔cosφ-0.8～+0.8電流波形畸變率<3%〔額定功率時(shí)5.交、直流匯流箱1>.交流匯流箱當(dāng)采用組串式逆變器時(shí),通常8臺(tái)及以下組串式逆變器組成一組送入交流匯流箱,再由交流匯流箱直接低壓并網(wǎng)或經(jīng)過升壓變壓器并網(wǎng)。交流匯流箱具有短路、過流保護(hù)、電涌保護(hù)及開關(guān)工作狀態(tài)、電涌保護(hù)器運(yùn)行狀態(tài)、電流、電壓等參數(shù)檢測(cè)功能,并配備RS485接口和網(wǎng)絡(luò)MODBUS<TCP/IP>規(guī)約。2>.直流匯流箱光伏直流匯流箱用于光伏陣列與集中型逆變器間的連接,提供防雷及過流保護(hù),并監(jiān)測(cè)光伏陣列的單串電流狀態(tài)。根據(jù)逆變器輸入的直流電壓范圍,把一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏組件串聯(lián)組成1個(gè)光伏組件串列,再將若干個(gè)串列接入光伏直流智能匯流箱,通過防雷器與斷路器后輸出,方便了后級(jí)逆變器的接入。在提供匯流防雷功能的同時(shí),還可以監(jiān)測(cè)光伏電池板運(yùn)行狀態(tài),并標(biāo)配有RS485接口,可以把測(cè)量和采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控系統(tǒng)。直流匯流箱參數(shù)直流耐壓≤DC1000V防雷保護(hù)電涌防雷器、最大額定電壓1000V輸入回路16路回路電流≤10A輸出回路1路箱體尺寸〔寬*高*深600*500*192重量≤25kg正常工作溫度-25oC~+55oC防護(hù)等級(jí)IP656.交直流配電柜交直流配電柜作為二次設(shè)備確保僅單回路至低壓電網(wǎng)或升壓變壓器輸入端。7.升壓變壓器當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電力需要高壓輸送時(shí)就需要采用升壓變壓器。集中型逆變器產(chǎn)生的315V交流電、組串式逆變器產(chǎn)生的480V交流電通過升壓變壓器升壓至10kV或35kV供電給負(fù)荷或并入公用電網(wǎng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量決定了升壓變壓器電壓比和額定容量,一般選擇戶外箱式變電站。變壓器選用自冷式、低損耗、干式或油浸變壓器〔集中型逆變器選擇雙分裂繞組變壓器、組串式逆變器選擇雙繞組變壓器,變壓器常用容量1000kVA、1250kVA、1600kVA,雙分裂繞組變壓器輸入端為二臺(tái)500kW、630kW逆變器。戶外箱式變電站主要由低壓配電柜、升壓變壓器、高壓開關(guān)柜及相應(yīng)保護(hù)設(shè)備組成,其中,高壓側(cè)采用真空斷路器和綜合繼保、帶多功能數(shù)字計(jì)量?jī)x表。集中型逆變器、雙分裂變壓器并網(wǎng)接線圖組串式逆變器、雙繞組變壓器并網(wǎng)接線圖8.并網(wǎng)柜并網(wǎng)柜是指與公用電網(wǎng)并接的開關(guān)柜,光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電力通過并網(wǎng)柜向公用電網(wǎng)輸送。當(dāng)與低壓并網(wǎng)時(shí),并網(wǎng)柜為低壓柜、其內(nèi)安裝有計(jì)量關(guān)口和獨(dú)立式防孤島保護(hù)裝置；與中高壓電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)其內(nèi)安裝有電能質(zhì)量檢測(cè)儀和獨(dú)立式防孤島保護(hù)裝置,計(jì)量關(guān)口安裝在開關(guān)站或升壓變電站內(nèi)。9.開關(guān)站、升壓變電站在大中型光伏電站中,因發(fā)電量大,并不能通過升壓變壓器直接并網(wǎng),需通過開關(guān)站匯流后或經(jīng)過升壓變電站主變升壓后才能與公用電網(wǎng)并網(wǎng)。中型光伏電站可根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T電網(wǎng)情況采用10kV或35kV電壓直接并網(wǎng),此時(shí)升壓變壓器高壓端選擇對(duì)應(yīng)電壓通過開關(guān)站匯流后即可并網(wǎng)。對(duì)于大型光伏電站,則需建設(shè)升壓變電站通過主變把電壓二次升壓至110kV或220kV再與公用電網(wǎng)并網(wǎng)。根據(jù)供電部門要求需設(shè)SVG無功補(bǔ)償裝置和小電流接地系統(tǒng)。10.監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站配置一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng),具有保護(hù)、控制、通信、測(cè)量等功能,通過此監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)光伏電站的全功能自動(dòng)化管理,電站與調(diào)度端的遙測(cè)、遙信功能等并具有后期擴(kuò)展功能。具體功能有:<1>數(shù)據(jù)采集與處理功能<2>安全檢測(cè)與人機(jī)接口功能<3>運(yùn)行設(shè)備控制、斷路器及負(fù)荷開關(guān)的分合閘操作、站用系統(tǒng)的控制功能<4>數(shù)據(jù)通訊功能<5>系統(tǒng)自診斷功能<6>系統(tǒng)軟件具有良好的可修改性,可增減或改變軟件功能及升級(jí)<7>自動(dòng)報(bào)表及打印功能<8>時(shí)鐘系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)包含計(jì)算機(jī)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、直流、不間斷電源、電能量計(jì)費(fèi)、火災(zāi)報(bào)警、安防監(jiān)控、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)、故障錄波裝置、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)、光功率預(yù)測(cè)、有功無功控制〔AGC/AVC>、集控運(yùn)維管理等部分。全站將保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊等綜合考慮,設(shè)置一套微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。站內(nèi)設(shè)有通訊間,其中布置有公用測(cè)控屏,母線保護(hù)、綜合保護(hù)屏,電能質(zhì)量檢測(cè)屏,直流屏、配電屏,通信、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)屏,故障錄波器、光端機(jī)裝置,UPS電源箱等。以上相關(guān)保護(hù)、通訊、傳輸、計(jì)量等設(shè)備必須遵守當(dāng)?shù)仉娏疽?并且電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)選用應(yīng)適宜,并由當(dāng)?shù)仉娏Σ块T或業(yè)主確認(rèn)。11.視頻安防系統(tǒng)為保證光伏電站的設(shè)備運(yùn)行安全,在光伏電站全區(qū)域需設(shè)置安防監(jiān)視系統(tǒng)。一般一個(gè)光伏發(fā)電單元為一個(gè)監(jiān)視區(qū)域,視頻信息通過光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳輸至監(jiān)控室內(nèi)。目前,主要采用網(wǎng)絡(luò)型安防監(jiān)視系統(tǒng),它由全視角高清晰網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備與線路〔與電力監(jiān)控系統(tǒng)共用、監(jiān)控中心服務(wù)器、集中監(jiān)控管理軟件組成。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用6米高桿安裝在各光伏發(fā)電單元中心處,監(jiān)視半徑可達(dá)150米。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)把監(jiān)視到的現(xiàn)場(chǎng)模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)送入環(huán)網(wǎng)交換機(jī),再通過以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)送入監(jiān)視計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步錄像和轉(zhuǎn)換為模擬圖像信號(hào)在監(jiān)視屏上顯示；在監(jiān)控室可近距離地觀察任一區(qū)域被監(jiān)視對(duì)象的畫面,起到安全防范的作用。12.氣象監(jiān)測(cè)、光功率預(yù)測(cè)光伏電站應(yīng)配置至少1套氣象監(jiān)測(cè)儀,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等參數(shù)。該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射強(qiáng)度儀表〔包括水平輻射傳感器及斜面輻射傳感器、測(cè)溫探頭〔包括電池組件溫度傳感器、控制盒及支架組成,可測(cè)量環(huán)境〔室內(nèi)、室外溫度、電池組件溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度〔包括水平輻射及斜面輻射強(qiáng)度等參量,其通訊接口可通過以太網(wǎng)接入監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。光伏發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性,大規(guī)模光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行可能對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成影響。對(duì)光伏電站的輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)有助于電力系統(tǒng)調(diào)度部門統(tǒng)籌安排常規(guī)能源和光伏發(fā)電的協(xié)調(diào)配合、及時(shí)調(diào)整調(diào)度計(jì)劃、合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式,一方面有效地降低光伏接入對(duì)電網(wǎng)的影響,提供電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,另一方面減少電力系統(tǒng)的備用和運(yùn)行成本,以充分利用太陽能資源,獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。通過建立數(shù)據(jù)庫及當(dāng)日、未來幾日的發(fā)電量預(yù)測(cè)曲線,調(diào)度部門可以據(jù)此合理安排發(fā)電計(jì)劃,使光伏發(fā)電和常規(guī)發(fā)電方式一樣,具有可預(yù)測(cè)性,提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)接納光伏發(fā)電的能力,促進(jìn)電網(wǎng)對(duì)不穩(wěn)定可再生能源的接納和消化。13.消防和清洗系統(tǒng)1.消防系統(tǒng)在光伏電站配電室、SVG無功補(bǔ)償室、通訊室、控制室、箱式逆變器房、箱式變電站設(shè)置火災(zāi)報(bào)警〔感煙探測(cè)器,在每個(gè)交直流匯流箱、箱式逆變器房、箱式變電站處設(shè)置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,滅火器放置于室外專用滅火器箱內(nèi),并放置于設(shè)備背光側(cè)；在配電室、通訊室、控制室及SVG無功補(bǔ)償、小電流接地等裝置處配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器?；馂?zāi)報(bào)警控制器通過RS485接口、并網(wǎng)環(huán)聯(lián)交換機(jī)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。2.清洗系統(tǒng)光伏組件長(zhǎng)期露天放置會(huì)累積灰塵,需定期清洗。清洗方式有二種：一是有水清洗,鋪設(shè)清洗管道；二是干洗。有水清洗：干洗：五、系統(tǒng)分類太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。1.獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負(fù)載供電,還需要配置交流逆變器。常用在偏遠(yuǎn)缺電的地區(qū)或道路路燈等地方。2.并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國(guó)家級(jí)電站,主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大,發(fā)展難度較大。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng),特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn),是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。一般用于集中設(shè)置、大中型地面光伏發(fā)電系統(tǒng)。3.分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)〔如屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備,另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。4.并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)常用型式六、系統(tǒng)優(yōu)劣1.優(yōu)點(diǎn)a、太陽能取之不盡,用之不竭,地球表面接受的太陽輻射能,能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng),所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā)電安全可靠,不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定的沖擊。b、太陽能隨處可取,可就近供電,不必長(zhǎng)距離輸送,避免了長(zhǎng)距離輸電線路的損失;c、太陽能不用燃料,運(yùn)行成本很低;d、太陽能發(fā)電沒有運(yùn)動(dòng)