設計一個並網光伏發電裝置

『壹』 太陽能光伏發電並網原理

太陽能光伏發電並網原理

太陽能光伏發電並網原理，光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而腔橡將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。下面看看太陽能光伏發電並網原理。

太陽能光伏發電並網原理1

光伏發電並網原理:依靠太陽能電池組件,利用半導體材料的電子學特性,當太陽光照射在半導體PN結上,產生了較強的內建靜電場,在內建靜電場的作用下,將光能轉化成電能。

其工作原理是：太陽電池組件產生的直流電經並網逆變器轉換成符合電網要求的交流電之後，直接進入公共電網，光伏電池方陣所產生的電力除了供給交流負載外，多餘的電力反饋給電網。在陰雨天或夜晚，太陽電池組件沒有產生電能或者電能不能滿足負載需求時，就由電網供電。

由於太陽能發電直接供入電網，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，減少了能量的損耗，並降低了系統的成本。但是，系統需要專用的並網逆變器，以保證輸出的電力滿足電網對電壓、頻率等指標的要求。因為逆變器效率的問題，會有部分能量損失。

太橡圓耐陽能光伏發電並網原理2

光伏發電的基本原理

獨立光伏發電系統由太陽能電池陣列、蓄電池、逆變器組件、控制器和負載（直流負載和交流負載）組成。因為太陽能電池產生的電能為直流，但是由於光照強度實時變化，太陽能電池輸出的電壓也不穩定，這時也需要蓄電池來起到一個濾波的作用，將太陽能電池產生的電壓穩定在蓄電池的電壓值上，

在另外一種意義上，用蓄電池也有儲能的作用，可以將過剩的電能儲存起來供在光照強度較低的時候使用。如果是直流負載就可以直接接在蓄電池上工作，如果是交流負載，那麼需要經過逆變器的DC-AC 變換，將直流電變成交流電，供給交流負載。

並網光伏發電的基本原理

獨立光伏發電系統由太陽能電池陣列、蓄電池、逆變器組件、控制器和負載組成。因為需要將光伏發出來的電回饋給電網，這就需要將直流電轉換為電網要求的220V、50HZ 的交流電，並且在相同相位的情況下並網，像電網供電。

無論是獨立光伏發電系統還是並網光伏發電系統，逆變系統對於交流負載和並網發電都是必不可少的，接下來我們主要就光伏分布發電中的逆變系統的相關設計進行研究。

光伏發電逆變系統的組成

光伏發電系統主要由太陽能電池、主迴路、控制電路和負載組成。主迴路主要包括DC/DC 電路、DC/AC 電路、濾波器組件。下面主要對於主迴路部分的設計做介紹，其中包括主迴路的拓撲結構進行分析，介紹一下全橋逆變電路的工作原理以及逆變器模塊的選型，以及相關保護的設計。

光伏發電逆變系統的拓撲結構

通常單相電壓型逆變器主要分為推挽式、半橋和全橋逆變電路三種。這三種方式根據其不同的特點應用於不同的場合。

推挽式逆變電路的電路結構比較簡單，如圖3-1 所示。其上電路只需要兩個晶閘管，基極驅動電路不需要隔離，驅動電路比較簡單，但是晶閘管需要承受2 倍的線路峰值電壓，所以適合於低輸入電壓的場合應用。

同時變壓器存在偏磁現象，初級繞組有中心抽頭，流過的電流有效值和銅耗較大，初級繞阻兩部分應緊密藕合，繞制工藝復雜。因為推挽式逆變電路對於晶閘管的耐壓要求比較高，不適合作為光伏發電的.逆變系統主迴路。

相比於推挽式逆變電路，單相半橋式逆變電路中所使用的晶閘管的耐壓要求就相對較低，不會有線電壓峰值2 倍這么多，絕對不會超過線電壓峰值。其逆變出來的波形也相對推挽式比較接近於正弦波，所以濾波的要求也相對梁春較低。由於晶閘管的飽和壓降減小到了最小，所以不是最重要的影響因素之一。

但是由於半橋式逆變電路的結構決定其集電極電流在晶閘管導通時會增加一倍，使得在晶閘管選型的過程中，要考慮大電流、承受高壓的情況，就難免會因為其價格昂貴，所以不適合作為光伏發電的逆變系統主迴路。

太陽能光伏發電並網原理3

太陽能發電主要分為兩種，一種是並網型發電，一種是獨立光伏系統。二者的區別主要在於一個需要並網，可以不適用蓄電池，一個是自給自足，需要蓄電池，其他基本一致。

基本組成如下： 光伏陣列將太陽能轉變成直流電能，經逆變器的直流和交流逆變後，根據光伏電站接入電網技術規定光伏電站容量確定光伏電站接入電網的電壓等級，由變壓器升壓後，接入中壓或高壓電網。

原理如下： 光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

目前市面上太陽能光伏發電站的「並網模式」通常有三種：自發自用余電上網模式、全額上網模式、全部自用模式。

首先，在這三種並網模式中選擇其中一種，那麼就需要根據自身的實際情況來進行選擇了：比如說像普通家庭住戶，大多數的人都選擇自發自用余電上網的模式，這也是現在分布式光伏發電站中所用比例占最高的一種選擇方式。

這種模式的好處，是光伏電站發出來的電優先給自己家裡面供電使用，然後用不掉多餘的電直接自動並入到電網裡面，這樣的話就避免了浪費，還能賺錢。這種模式是比較適合普通家庭用戶選擇的，也是非常經濟實惠，因為不用額外花錢買電池來儲存電量。

除了家庭用電以外，比如說工業用電、廠房屋頂、工商業樓房屋頂這些地方就是商業用電，也是比較適合自發自用余電上網模式的。

為什麼這么說呢？因為商業用電的費用比民用電費更高，如果工商業以及廠房屋頂安裝光伏電站的話，那麼經濟效益會大大地增高，回本時間也會更短，這種選擇方式是非常有利的，用不掉的電直接並網到電網上面。

『貳』 光伏發電並網電表連接圖例是什麼樣子

如圖所示

『叄』 5kw光伏發電設計方案及項目成本投資多少錢

首先我們要知道並網光伏發電系統的原理及需要用到哪些設備。
一、光伏發電系統工作原理：
高性能的太陽能電池組件通過支架被集中安裝在屋頂上，經過串聯並聯後組成太陽能電池方陣，太陽能電池方陣吸收太陽光，產生直流電，經過光伏逆變器後轉化為可供家裡使用的交流電，上傳電網。
二、系統構成：
主要有：
1、光伏組件 （多晶275W） 20塊、光伏並網逆變器1台（5KW），鋁合金支架1套，直流線纜和交流線纜按實，配電箱一個等。
三、市場價格：
光伏系統的市場價一般在4-5元每瓦。一般家庭安裝5KW的太陽能發電系統，造價大約在2萬元左右。
四、家庭光伏發電的收益包括三部分：
1、補貼賺錢：國家補貼0.32元/度（2018.5.31後）+省級補貼+市縣補貼(各地略有不同)，不論是自己用了還是賣了，只要發的電都有補貼。
2、節省電費：發電自己用，不用交電費，等於賺錢了。
3、賣電賺錢：用不完的電賣給國家，賣電價格按照當地燃煤脫硫機組標桿電價0.56元/度左右。(各地電價略有不同)。
五、設計安裝接地要求：
防雷接地:電站的全部設備、線纜橋架、電纜的金屬外殼都要可靠接地。
接地裝置:人工垂直接地體宜採用角鋼、鋼管或者圓鋼。水平接地體宜採用扁鋼或者圓鋼。圓鋼的直徑不應該小於10 mm，扁鋼 40*4mm ，角鋼L50*5*2500mm，鋼管厚度不小於3.5mm。人工垂直接地體的長度宜為2.5m，垂直接地體及人工水平接地體間的距離宜為5m。人工接地體在土壤中的埋設深度不應小於0.5m，需要熱鍍鋅防腐處理，在焊接的地方也要進行防腐防銹處理。

避雷針宜採用圓鋼製成，其直徑不應小於下列數值：
針長1m以下：圓鋼為12mm；

針長1～2m： 圓鋼為16mm；
針長2m以上：圓鋼為20mm