太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理與應(yīng)用技術(shù)第7章太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計

17.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計7.2.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計1.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的影響因素

①太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)使用地點，該地太陽輻射能量；②系統(tǒng)的負載功率大??；③系統(tǒng)的輸出電壓的高低，直流還是交流；④系統(tǒng)每天需要工作小時數(shù)；⑤如遇到?jīng)]有太陽光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電天數(shù)；⑥負載的情況，純電阻性、電感性還是電容性，啟動電流的大??；⑦系統(tǒng)需求的數(shù)量；等。27.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計2.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件（1）負載性能白天使用的負載：可由光伏系統(tǒng)直接供電，晚上再由光伏系統(tǒng)中蓄電池儲存的電量供給負載，其系統(tǒng)容量可以減小；晚上使用的負載：系統(tǒng)容量增加；晝夜同時使用的負載：所需的容量取它們之間的值。如果月平均耗電量變化小于10%，可看作是平均耗電量都相同的均衡性負載。（2）太陽能輻射強度太陽能輻射強度具有隨機性，受季節(jié)、氣候的變化，只得以當?shù)貧庀笈_記錄的歷史資料作為參考，取8~10年的平均值。太陽的年均總輻射能還應(yīng)換算成峰值日照時數(shù)。

37.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計太陽輻射能量

日照時間：太陽光在一天當中從日出到日落實際的照射時間。

日照時數(shù)：指某一地點，一天當中太陽光達到一定的輻照度（一般以氣象臺測定的120W/m2為標準）時一直到小于此輻照度所經(jīng)過的時間。日照時數(shù)<日照時間

平均日照時數(shù)：指某一地點一年或若干年的日照時數(shù)總和的平均值。

峰值日照時數(shù)：指將當?shù)氐奶栞椛淞?，折算成標準測試條件（輻照度1000W/m2)下的時數(shù)。這是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計用的參考值。47.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計2.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件（3）太陽能電池方陣的安裝傾角緯度不同，太陽光對地面的輻照方向角也不同，為了獲得較大的太陽輻照度，光伏陣列的傾斜度也不同。根據(jù)當?shù)氐木暥瓤梢源致缘亟o出光伏陣列的安裝傾斜角：緯度

=0~25

，光伏陣列的安裝傾斜角

=

；緯度

=26

~40

，光伏陣列的安裝傾斜角

=

+(5

~10

)；緯度

=41

~55

，光伏陣列的安裝傾斜角

=

+(10

~15

)；緯度

>55

，光伏陣列的安裝傾斜角

=

+(15

~20

)。

57.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計2.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件（4）太陽能電池方陣的安裝方位角最佳方位是跟蹤太陽，使太陽電池始終與太陽光線垂直。對于固定安裝，北半球按正南（0）設(shè)置；只要在正南

20

之內(nèi)，對發(fā)電量都不會有太大的影響。考慮冬季使用，可以偏西20設(shè)置，使太陽能電池發(fā)電量的峰值出現(xiàn)在中午稍后某時刻，這樣有利于冬季多發(fā)電。安裝太陽能電池方陣時應(yīng)適當考慮地形、地物，充分、合理地利用資源。

67.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計2.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件（5）蓄電池容量蓄電池容量是根據(jù)鉛酸電池在沒有光伏方陣電力供應(yīng)條件下，完全由自身蓄存的電量供給負載用電的天數(shù)來確定的。（6）溫度因素盡管夏季太陽輻射強度大，方陣發(fā)電量有余部分，完全可以彌補由于溫度所減少的電能。太陽電池標準組件（如36片太陽能電池串聯(lián)成12V蓄電池充電的標準組成）已經(jīng)考慮了夏季溫升的影響。但溫度較低時（如小于等于0℃如小于等于0℃），應(yīng)考慮鉛酸蓄電池放電容量的降低。77.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計3.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡易設(shè)計方法（1）設(shè)計步驟①地理及氣候信息包括地理緯度、年平均總輻射量、平均氣溫及極端氣溫等。②負載類型和功耗包括直流負載、交流負載（阻性負載、感性負載）功率，運行時間。③太陽電池方陣容量計算④蓄電池容量計算⑤逆變器容量計算87.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計（2）負載用電量QL測算負載用電量的測算是光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計和造價的關(guān)鍵因素之一。負載用電量的測算步驟：①計算用電設(shè)備的總功率PL（W）PL=P1＋P2＋P3＋…(7-1)②計算各用電設(shè)備的用電量Qi（W

h）Q1=P1

t1，Q2=P2

t2

，Q3=P3

t3

，…(7-2)式中，Q1、Q2、Q3、…—用電器1、2、3、…的用電量；P1、P2、P3、…—用電器1、2、3、…的功率；t1、t2、t3、…—用電器1、2、3、…的日用電時間。

③計算所有用電設(shè)備的總用電量QL（W

h）QL=Q1＋Q2＋Q3＋…(7-3)97.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計（3）蓄電池容量C的確定蓄電池容量的計算方法一般用下式計算

(7-4)CW—蓄電池的容量，W

h；d—最長無日照用電天數(shù)；F—蓄電池放電容量的修訂系數(shù)（＝充入安時數(shù)/放電安時數(shù)），通常F取1.2；QL—所有用電設(shè)備總用電量，W

h；D—蓄電池放電深度，通常D取0.5；K—包括逆變器在內(nèi)的交流回路的損耗率，通常K取0.8。若按通常情況取系數(shù)，則式(7-4)可簡化為CW=3

dQL

(7-5)107.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計

（3）蓄電池容量C的確定選擇系統(tǒng)的直流電壓U。根據(jù)負載功率確定系統(tǒng)的直流電壓（即蓄電池電壓）。確定的原則是：a.在條件允許的情況下，盡量提高系統(tǒng)電壓，以減少線路損失；b.直流電壓的選擇要符合我國直流電壓的標準等級，即12V、24V、48V等；直流電壓的上限最好不要超過300V，以便于選擇元器件和充電電源。用確定的系統(tǒng)電壓（U）去除式(7-5)，即可得到用A

h表示的蓄電池容量CC=CW/U=3

dQL/U(7-6)117.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計（4）太陽能方陣功率Pm的確定①選擇方陣傾角按前面7.2.3所述的原則確定。②計算平均峰值日照時數(shù)Tm峰值日照時數(shù)是將一般強度的太陽輻射日照時數(shù)折合成輻射強度為1000W/m2的日照時數(shù)。太陽方陣傾斜面上的平均峰值日照時數(shù)（在水平面輻射量）

(7-7)式中，年均太陽總輻射量—當?shù)?~10年氣象數(shù)據(jù)，MJ/m2；Kop—斜面輻射最佳輻射系數(shù)；3.6—單位換算系數(shù)，1kW

h=1000(J/s)

3600s＝3.6

106J＝3.6MJ，1MJ=1kW

h/3.6。127.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計

（4）太陽能方陣功率Pm的確定③計算太陽電池方陣的峰值功率Pm（W）

(7-8)如前所述，F(xiàn)=1.2，K=0.8，則式（7-8）可簡化為

(7-9)④計算太陽電池組件的串聯(lián)數(shù)Ns(7-10)137.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計⑤計算太陽電池組件的并聯(lián)數(shù)Np由太陽電池方陣的輸出總功率PL＝NsUmNpIm=NsNp

Pm

，可得組件的并聯(lián)數(shù)

(7-11)式中，Im—太陽電池組件工作電流；Pm—太陽電池組件的峰值功率，Pm＝UmIm。（5）逆變器的確定逆變器的功率＝阻性負載功率

(1.2～1.5)＋感性負載功率

(5～7)方波逆變器和準正弦波逆變器大多用于1kW以下的小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)；1kW以上的大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)，多數(shù)采用正弦波逆變器。

147.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計

（6）控制器的確定①控制器所能控制的太陽方陣最大電流

方陣短路電流IFsc＝Np

Isc

1.25(7-12)式中，Isc—組件的短路電流；1.25—安全系數(shù)。②控制器的最大負載電流I(7-13)式中，PL—用電設(shè)備的總功率；U—控制器負載工作電壓（即蓄電池電壓）；K—損耗系數(shù)，K取0.8。則式（7-13）可簡化為

(7-14)157.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計（7）設(shè)計實例某農(nóng)戶家庭所用負載情況如表7-2所示。當?shù)氐哪昶骄傒椛淞繛?210MJ/m2

a，連續(xù)無日照用電天數(shù)為3天，試設(shè)計太陽能光伏供電系統(tǒng)。表7-2400W家庭電源系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格負載數(shù)量日工作時間/h日耗電量/W

h照明節(jié)能燈220V/15W34衛(wèi)星接收器220V/25W14電視25in220V/110W14洗衣機（感性負載）2L220V/250W10.8合計系統(tǒng)配置3個陰雨天167.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計過程：①用電設(shè)備總功率PLPL=15W

3+25W+110W+250W=430W②用電設(shè)備的用電量Qi（W

h）節(jié)能燈用電量：Q1=15W

3

4h＝180W

h，衛(wèi)星接收器用電量：Q1=25W

4h=100W

h，電視機用電量：Q3=110W

4h=440W

h，洗衣機用電量：Q4=250W

0.8=200W

h，總用電量QL：QL=180+100+440+200=920（W

h）③光伏系統(tǒng)直流電壓U的確定本系統(tǒng)功率較小，選擇U=12V。177.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計過程：④蓄電池容量CCW=3

dQL＝3

3

920＝8280（W

h）蓄電池電壓U＝12V，則其安時（A

h）容量為C=CW/U＝8280W

h/12V=690A

h⑤太陽電池方陣功率Pm的確定a.平均峰值日照時數(shù)（為簡便起見，用水平面數(shù)據(jù)，而不用斜面數(shù)據(jù)）Tm＝6210/(3.6

365)=4.72（h）b.太陽電池方陣功率Pm＝1.5

QL/Tm=1.5

920W

h/4.72h≈392.4W根據(jù)計算結(jié)果，蓄電池選用12V/120A

h

的VRLA蓄電池6只并聯(lián)；太陽電池方陣選用80W（36片串聯(lián)，電壓約17V，電流約4.8A）組件5塊并聯(lián)。

187.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計過程：⑥控制器的確定a.方陣最大電流（短路電流）IFsc＝Np

Isc

1.25＝5

4.8A

1.25＝30Ab.最大負載電流I=1.56

PL/U＝1.56

430W/12V＝55.9A⑦逆變器的確定逆變器的功率＝阻性負載功率

(1.2~1.5)＋感性負載功率

(5~7)＝230W

1.5＋200W

6＝1545W故控制器和逆變器可選用2000V

A的控制-逆變一體機，最好是正弦波。

197.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計4.系統(tǒng)優(yōu)化的設(shè)計系統(tǒng)優(yōu)化的目標：主要通過檢驗安裝的實際日照強度、光反射度、外部環(huán)境溫度、風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)各個部件的運行性能以及之間的相互作用等方面，從而使光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)電量最大。（1）優(yōu)化光伏電池入射光照強度①追蹤太陽法；②減少光反射法；③腐蝕光伏電池表面；④選擇安裝結(jié)構(gòu)。

（2）替換建筑材料

（3）提高光伏電池輸出電量（4）光伏發(fā)電系統(tǒng)模塊化（5）優(yōu)化方案207.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試7.3.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝施工太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝施工分為兩大類，一是太陽能電池方陣在屋頂或地面的安裝及配電柜、逆變器、避雷系統(tǒng)等電器設(shè)備的安裝；二是太陽能電池組件間的連線及各設(shè)備之間的連接線路鋪設(shè)施工。

安裝要求：規(guī)范施工、安全作業(yè)。

217.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試7.3.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝施工圖7-10光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝施工項目示意圖227.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試

1.太陽能電池組件及方陣的安裝施工（1）安裝位置的確定在光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計時，就要在計劃施工的現(xiàn)場進行勘測，確定安裝方式和位置，測量安裝場地的尺寸，確定電池組件方陣的方位角和傾斜角。太陽能電池方陣的安裝地點不能有建筑物或樹木等遮擋物，如實在無法避免，也要保證太陽能方陣在上午9時到下午16時能接收到陽光。太陽能電池方陣與方陣的間距等都應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求確定。

237.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）光伏電池方陣支架的設(shè)計施工①桿柱安裝類支架的設(shè)計施工圖7-11桿柱安裝類支架設(shè)計示意圖247.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）光伏電池方陣支架的設(shè)計施工②屋頂類支架的設(shè)計施工

對于斜面屋頂：設(shè)計與屋頂斜面平行的支架，支架的高度離屋頂面10cm左右，以利通風(fēng)散熱；或根據(jù)最佳傾斜角角度設(shè)計支架，以滿足電池組件的太陽能最大接收量。

平面屋頂：一般要設(shè)計成三角形支架，支架傾斜面角度為太陽能電池的最佳接收傾斜角。圖7-12屋頂支架設(shè)計示意圖257.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試②屋頂類支架的設(shè)計施工

支架在屋頂?shù)墓潭ǚ椒ㄖЪ芑炷粱A(chǔ)，對屋頂二次防水處理；角鋼支架固定電池組件。

圖7-13支架在屋頂?shù)墓潭ǚ椒?67.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試③地面方陣支架的設(shè)計施工地面用光伏方陣支架一般都是用角鋼制作的三角形支架，其底座是水泥混凝土基礎(chǔ)，方陣組件排列有橫向排列和縱向排列兩種方式。圖7-14電池組件方陣排列示意圖277.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（3）光伏電池方陣基礎(chǔ)的設(shè)計施工安裝場地平整挖坑：按設(shè)計要求的位置制作澆注光伏電池方陣的支架水泥混凝土基礎(chǔ)?；A(chǔ)預(yù)埋件要平整牢固。①桿柱類安裝基礎(chǔ)的設(shè)計施工圖7-15桿柱類安裝基礎(chǔ)尺寸示意圖287.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（4）太陽電池組件的安裝①太陽能光伏電池組件在存放、搬運、安裝等過程中，不得碰撞或受損，特別要注意防止組件玻璃表面及背面的背板材料受到硬物的直接沖擊。②組件安裝前應(yīng)根據(jù)組件生產(chǎn)廠家提供的出廠實測技術(shù)參數(shù)和曲線，對電池組件進行分組，將峰值工作電流相近的組件串聯(lián)在一起，將峰值工作電壓相近的組件并聯(lián)在一起，以充分發(fā)揮電池方陣的整體效能。③將分組后的組件依次擺放到支架上，并用螺釘穿過支架和組件邊框的固定孔，將組件與支架固定。④按照方陣組件串并聯(lián)的設(shè)計要求，用電纜將組件的正負極進行連接。

297.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（4）太陽電池組件的安裝⑤安裝中要注意方陣的正負極兩輸出端，不能短路，否則可能造成人身事故或引起火災(zāi)。陽光下安裝時，最好用黑塑料薄膜、包裝紙片等不透光材料將太陽能電池組件遮蓋。

⑥安裝斜坡屋頂?shù)慕ú囊惑w化太陽能電池組件時，互相間的上下左右防雨連接結(jié)構(gòu)必須嚴格施工，嚴禁漏雨、漏水，外表必須整齊美觀，避免光伏組件扭曲受力。⑦太陽能電池組件安裝完畢之后要先測量總的電流和電壓，如果不合乎設(shè)計要求，就應(yīng)該對各個支路分別測量。為了避免各個支路互相影響，在測量各個支路的電流與電壓時，各個支路要相互斷開。307.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（5）太陽電池方陣前、后安裝距離設(shè)計為了防止前、后排太陽能電池方陣間的遮擋，太陽能電池方陣前、后排間應(yīng)保持適當距離。圖7-17太陽能電池方陣前、后排間距的計算參考圖317.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（5）太陽電池方陣前、后安裝距離設(shè)計太陽能電池方陣間距D計算公式：D＝Lcos

(7-16)L＝H/tanh(7-17)h＝arcsin(sinsincoscos

cos)(7-18)

＝arcsin(coscos/cosh)(7-19)式中，D—相鄰兩電池方陣間距；L—太陽光在方陣后面的陰影長度；H—電池板垂直高度；h—太陽高度角；—當?shù)鼐暥龋?/p>

—當?shù)爻嗑暯牵弧獣r角；

—方位角。327.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（5）太陽電池方陣前、后安裝距離設(shè)計首先計算冬至日上午900太陽高度角和太陽方位角。冬至?xí)r的赤緯角＝23.45，上午900的時角＝45，于是有：h＝arcsin(0.648cos0.399sin)

＝arcsin(0.9170.707/cosh)求出太陽高度角h和太陽方位角

后，即可求出太陽光在方陣后面的陰影長度L，再將L折算到前后兩排方陣之間的垂直距離D：D＝Lcos

＝Hcos

/tanh

337.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（5）太陽電池方陣前、后安裝距離設(shè)計例如，北京地區(qū)緯度＝39.8，太陽能電池方陣高2m，則太陽能電池方陣的間距為（?。?3.45，＝45），h＝arcsin(0.648cos0.399sin)＝arcsin(0.4980.255)＝14.04

＝arcsin(0.9170.707/cosh)＝arcsin(0.9170.707/0.97)D＝Hcos

/tanh＝20.743/0.25＝5.94（m）

347.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試2.直流接線箱的設(shè)計直流接線箱由箱體、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。圖7-18直流接線箱內(nèi)部電路示意圖357.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（1）機箱箱體機箱箱體的大小內(nèi)部器件確定，箱體分為室內(nèi)型和室外型，材料分為金屬制（鐵、不銹鋼，板材厚度一般為1.0~1.6mm）和工程塑料制作。（2）分路開關(guān)和主開關(guān)

圖7-19直流開關(guān)串聯(lián)接法示意圖367.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試2.直流接線箱的設(shè)計

（3）防雷器件防雷器件是用于防止雷電浪涌侵入到太陽能電池方陣、交流逆變器、交流負載或電網(wǎng)的保護裝置。（4）端子板和防反充二極管元件端子板根據(jù)輸入路數(shù)多少選用。防反充二極管一般都裝在電池組件的接線盒中，當組件接線盒中沒有安裝時，可以考慮在直流接線箱中加裝。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，焊接兩個銅焊片或小線鼻子。

377.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試

3.交流配電柜的設(shè)計（1）交流配電柜的結(jié)構(gòu)和功能交流配電柜：逆變器與交流負載之間接受和分配電能的電力設(shè)備。組成：開關(guān)類電器（如空氣開關(guān)、切換開關(guān)、交流接觸器等）、保護類電器（如熔斷器、防雷器等）、測量類電器（如電壓表、電流表、電能表、交流互感器等）及指示燈、母線排等組成；分類：大型和小型配電柜；戶內(nèi)型和戶外型配電柜；低壓和高壓配電柜。中小型太陽能光伏發(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。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)需要的高低壓配電柜和升、降壓變壓器等配電設(shè)施。387.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（1）交流配電柜的結(jié)構(gòu)和功能光伏發(fā)電系統(tǒng)用交流配電柜的技術(shù)要求：①選型和制造都要符合國標要求，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，運行可靠，雙路輸入時切換動作準確；③發(fā)生故障時能夠準確、迅速切斷事故電流，防止故障擴大；④在滿足需要、保證安全性能的前提下，盡量做到體積小、重量輕、工藝好、制造成本低；⑤當在高海拔地區(qū)或較惡劣的環(huán)境條件下使用時，要注意加強機箱的散熱，并在設(shè)計時對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；397.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（1）交流配電柜的結(jié)構(gòu)和功能光伏發(fā)電系統(tǒng)用交流配電柜的技術(shù)要求：⑥交流配電柜的結(jié)構(gòu)應(yīng)為單面或雙面門開啟結(jié)構(gòu)，以方便維護、檢修及更換電器元件；⑦配電柜要有良好的保護接地系統(tǒng)，主接地點一般焊接在機柜下方的箱體骨架上，前后柜門和儀表盤等都應(yīng)有接地點與柜體相連，以構(gòu)成完整的接地保護，保證操作及維護檢修人員的安全；⑧交流配電柜還要具有負載過載或短路的保護功能，當電路有短路或過載等故障發(fā)生時，相應(yīng)的斷路器應(yīng)能自動跳閘或熔斷器熔斷，斷開輸出。

407.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）交流配電柜的設(shè)計太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的交流配電柜：配置總電源開關(guān)，并根據(jù)交流負載設(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，電路結(jié)構(gòu)如圖7-20所示。

圖7-20交流配電柜電路結(jié)構(gòu)示意圖417.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試設(shè)計參考：（1）防雷器裝量太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的交流配電柜中一般都接有防雷器裝置，用來保護交流負載或交流電網(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7-21所示。圖7-21交流配電柜中防雷器接法示意圖427.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試設(shè)計參考：（2）發(fā)電、用電計量電度表

圖7-22用電發(fā)電計量電度表接線示意圖

437.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試4.光伏控制器和逆變器的安裝（1）控制器的安裝小功率控制器安裝時要先連接蓄電池，再連接太陽能電池組件的輸入，最后連接負載或逆變器，安裝時注意正負極不要接反。控制器接線時要將工作開關(guān)放在關(guān)的位置，先連接蓄電池組輸出引線，再連接太陽能電池方陣的輸出引線，在有陽光照射時閉合開關(guān)，觀察是否有正常的直流電壓和充電電流，一切正常后，可進行與逆變器的連接。（2）逆變器的安裝檢查無誤后先將逆變器的輸入開關(guān)斷開，再與控制器的輸出接線連接。接線時要注意分清正負極極性，并保證連接牢固。447.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試

5.防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計與安裝施工

作用：避免雷擊和設(shè)備開關(guān)感應(yīng)對系統(tǒng)的危害。

光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部分都安裝在露天狀態(tài)下易受直接和間接雷擊（浪涌電壓和電流）的危害，也會危害到與光伏發(fā)電系統(tǒng)有著直接連接的相關(guān)相關(guān)電器設(shè)備及建筑物。大功率電路的閉合與斷開的瞬間、感性負載和容性負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產(chǎn)生較大的開關(guān)浪涌電壓和電流，同樣會對相關(guān)設(shè)備、線路等造成危害。

457.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷措施和設(shè)計要求①太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)或發(fā)電站建設(shè)地址選擇，要盡量避免放置在容易遭受雷擊的位置和場合。②盡量避免避雷針的太陽陰影落在太陽電池方陣組件上。③根據(jù)現(xiàn)場狀況，可采用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等不同防護措施對直擊雷進行防護，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，并使引下線泄流產(chǎn)生的磁場強度減小。④為防止雷電感應(yīng)，要將整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬物，包括電池組件外框、設(shè)備、機箱機柜外殼、金屬線管等與聯(lián)合接地體等電位連接，并且做到各自獨立接地，圖7-23是光伏發(fā)電系統(tǒng)等電位連接示意圖。

467.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試圖7-23光伏發(fā)電系統(tǒng)等電位連接示意圖477.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試⑤在系統(tǒng)回路上逐級加裝防雷器件，實行多級保護，使雷擊或開關(guān)浪涌電流經(jīng)過多級防雷器件泄流。一般在光伏發(fā)電系統(tǒng)直流線路部分采用直流電源防雷器，在逆變后的交流線路部分，使用交流電源防雷器。防雷器在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖7-24所示。圖7-24防雷器在光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用示意圖487.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的接地類型和要求①防雷接地。避雷針(帶)、引下線、接地體等，要求接地電阻小于30，并最好考慮單獨設(shè)置接地體。②安全保護接地、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、逆變器的中性點等，要求接地電阻≤4.③當以上四種接地共用一組接地裝置時，其接地電阻按其中最小值確定；若防雷已單獨設(shè)置接地裝置時，其余三種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值。④條件許可時，防雷接地系統(tǒng)應(yīng)盡量單獨設(shè)置，不與其它接地系統(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。

497.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（3）防雷器的安裝①安裝方法防雷器模塊、火花放電間隙模塊及報警模塊等組合，直接安裝到配電箱中標準的35mm導(dǎo)軌上。②安裝位置的確定防雷器要安裝在分區(qū)交界處。B級(Ⅲ級)防雷器一般安裝在電纜進入建筑物的入口處，例如安裝在電源的主配電柜中。C級(Ⅱ級)防雷器一般安裝在分配電柜中，作為基本保護的補充。D級(I級)防雷器屬于精細保護級防雷，要盡可能地靠近被保護設(shè)備端進行安裝。507.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（3）防雷器的安裝③電氣連接防雷器的連接導(dǎo)線必須保持盡可能短，以避免導(dǎo)線的阻抗和感抗產(chǎn)生附加的殘壓降。如果現(xiàn)場安裝時連接線長度無法小于0.5m時，則防雷器的連接方式必須使用V字形方式連接，如圖7-25所示。

圖7-25防雷器連接方式示意圖517.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試③電氣連接布線時要注意將已經(jīng)保護的線路和未保護的線路(包括接地線)，絕對不要近距離平行排布，它們的排布必須有一定空間距離或通過屏蔽裝置進行隔離，以防止從未保護的線路向已經(jīng)保護的線路感應(yīng)雷電浪涌電流。防雷器連接線的截面積應(yīng)和配電系統(tǒng)的相線及零線(L1、L2、L3、N）的截面積相同或按照表7-4方式選取。

導(dǎo)線類型導(dǎo)線截面積(mm2)（材質(zhì)：銅）主電路導(dǎo)線

3550

70防雷器接地線

1625

35防雷器連接線101625表7-4防雷器連接線截面積選取對照表527.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試④零線和地線的連接

零線的連接可以分流相當可觀的雷電流，在主配電柜中，零線的連接線截面積應(yīng)不小于16mm2，用電量較小的系統(tǒng)中，零線的截面積可以選擇較小些。防雷器接地線的截面積一般取主電路截面積的一半，或按照表7-4方式選取。⑤接地和等電位連接防雷器的接地線必須和設(shè)備的接地線或系統(tǒng)保護接地可靠連接。如果系統(tǒng)存在雷擊保護等電位連接系統(tǒng)，防雷器的接地線最終也必須和等電位連接系統(tǒng)可靠連接。系統(tǒng)中每一個局部的等電位排也都必須和主等電位連接排可靠連接，連接線的截面積必須滿足接地線的最小截面積要求。

537.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（4）接地系統(tǒng)的安裝施工①接地體的埋設(shè)電氣設(shè)備保護等地線的接地體、避雷針地線的接地體應(yīng)單獨挖坑埋設(shè)；坑與坑的間距應(yīng)不小于3m；坑內(nèi)放入專用接地體或自行設(shè)計制作的接地體；坑周圍填充接地專用降阻劑。電器、設(shè)備保護等接地線的引下線最好采用截面積35mm2接地專用多股銅芯電纜連接，避雷針的引下線可用直徑8mm圓鋼連接。②避雷針的安裝避雷針的安裝最好依附在配電室等建筑物旁邊，以利于安裝固定，并盡量在接地體的埋設(shè)地點附近。避雷針的高度根據(jù)要保護的范圍而定，條件允許時盡量單獨接地。547.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試6.蓄電池組的安裝小型光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池的安裝位置應(yīng)盡可能靠近太陽能電池和控制器；中、大型光伏發(fā)電系統(tǒng)，蓄電池最好與控制器、逆變器及交流配電柜等分室而放。安裝位置要保證通風(fēng)良好，排水方便，防止高溫，環(huán)境溫度應(yīng)盡量保持在10~25℃之間。蓄電池與地面之間應(yīng)采取絕緣措施，墊木板或其它絕緣物，以免蓄電池與地面短路而放電。如果蓄電池數(shù)量較多時，可以安裝在蓄電池專用支架上，且支架要可靠接地。蓄電池安裝結(jié)束，要測量蓄電池的總電壓和單只電壓，單只電壓大小要相等。接線時辨清正負極，保證接線質(zhì)量。蓄電池極柱與接線間必須緊密接觸，并在極柱與連接點涂一層凡士林油膜，以防腐蝕生銹造成接觸不良。557.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試7.線纜的鋪設(shè)與連接（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接線纜鋪設(shè)注意事項①不得在墻和支架的銳角邊緣鋪設(shè)電纜，以免切割、磨損傷害電纜絕緣層引起短路，或切斷導(dǎo)線引起斷路。②應(yīng)為電纜提供足夠的支撐和固定，防止風(fēng)吹等對電纜造成機械損傷。③布線松緊要適當，過于張緊會因熱脹冷縮造成斷裂。④考慮環(huán)境因素影響，線纜絕緣層應(yīng)能耐受風(fēng)吹、日曬、雨淋、腐蝕等。⑤電纜接頭要特殊處理，要防止氧化和接觸不良，必要時要鍍錫或錫焊處理。⑥同一電路饋線和回線應(yīng)盡可能絞合在一起。567.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接線纜鋪設(shè)注意事項⑦線纜外皮顏色選擇要規(guī)范，如火線、零線和地線等顏色要加以區(qū)分。⑧線纜的截面積要與其線路工作電流相匹配，截面積過小，可能使導(dǎo)線發(fā)熱，造成線路損耗過大，甚至使絕緣外皮熔化，產(chǎn)生短路甚至火災(zāi)。特別是在低電壓直流電路中，線路損耗尤其明顯。截面積過大，又會造成不必要的浪費。因此系統(tǒng)各部分線纜要根據(jù)各自通過電流的大小進行選擇確定。⑨當線纜鋪設(shè)需要穿過樓面、屋面或墻面時，其防水套管與建筑主體之間的縫隙必須做好防水密封處理，建筑表面要處理光潔。577.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）線纜的鋪設(shè)與連接線纜鋪設(shè)與連接主要以直流布線為主，注意正負極性。①在進行光伏電池方陣與直流接線箱之間的線路連接時，所使用導(dǎo)線的截面積要滿足最大短路電流的需要。各組件方陣串的輸出引線要做編號和正負極性的標記，然后引入直流接線箱。線纜在進入接線箱或房屋穿線孔時，要做如圖7-26所示的防水彎，以防積水順電纜進入屋內(nèi)或機箱內(nèi)。

圖7-26線纜防水彎示意圖587.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試②當太陽能電池方陣在地面安裝時要采用地下布線方式，地下布線時要對導(dǎo)線套線管進行保護，掩埋深度距離地面在0.5m以上。③交流逆變器輸出的電氣方式有單相二線制、單相三線制、三相三線制和三相四線制等，連接時注意相線和零線的正確連接。597.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試7.3.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查測試1.光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查（1）電池組件及方陣檢查光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查主要是對各個電器設(shè)備、部件等進行外觀檢查，內(nèi)容包括電池組件方陣、基礎(chǔ)支架、接線箱、控制器、逆變器、系統(tǒng)并網(wǎng)裝置和接地系統(tǒng)等。檢查方陣外觀是否平整、美觀，組件是否安裝牢固，引線是否接觸良好，引線外皮有否破損等。檢查組件或方陣支架是否有生銹和螺絲松動之處。（2）直流接線箱和交流配電柜的檢查檢查外殼有無腐蝕、生銹、變形；內(nèi)部接線有無錯誤，接線端子有無松動，外部接線有無損傷。607.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（3）控制器、逆變器的檢查檢查外殼有無腐蝕、生銹、變形；接線端子是否松動，輸入、輸出接線是否正確。（4）接地系統(tǒng)的檢查檢查接地系統(tǒng)是否連接良好，有無松動；連接線是否有損傷；所有接地是否為等電位連接。（5）配線電纜的檢查太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電線電纜在施工過程中很可能出現(xiàn)碰傷和扭曲等，這會導(dǎo)致絕緣被破壞以及絕緣電阻下降等。因此在工程結(jié)束后，在做上述各項檢查的過程中，同時對相關(guān)配線電纜進行外觀檢查，通過檢查確認電線電纜有無損傷。617.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試2.光伏發(fā)電系統(tǒng)的測試（1）電池方陣的測試太陽電池方陣組件串中的太陽能電池組件的規(guī)格和型號都是相同的，可根據(jù)電池組件生產(chǎn)廠商提供的技術(shù)參數(shù)，查出單塊組件的開路電壓，將其乘以串聯(lián)的數(shù)目，應(yīng)基本等于組件串兩端的開路電壓。通常由36片或72片電池片制造的電池組件，其開路電壓約為21V或42V左右。如有若干塊太陽能電池組件串聯(lián)，則其組件串兩端的開路電壓應(yīng)約為21V或42V的整數(shù)倍。測量太陽能電池組件串的短路電流，應(yīng)基本符合設(shè)計要求。627.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）絕緣電阻的測試

測試儀表：選用500V或1000V的絕緣電阻計(兆歐表)；

測試方法：測量太陽電池陣列的各輸出端子對地間的絕緣電阻。

圖7-27太陽能電池方陣絕緣電阻的測試方法示意圖637.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）絕緣電阻的測試

測試標準：逆變器電路的絕緣電阻測試方法如圖7-28所示

對地電壓（V）絕緣電阻（M

）

150

0.1150～300

0.2>300

0.4表7-5絕緣電阻測定標準圖7-28逆變器的絕緣電阻測試方法示意圖647.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（3）絕緣耐壓的測試太陽能電池方陣電路和逆變器電路應(yīng)進行絕緣耐壓測試。測量的條件和方法與上面的絕緣電阻測試相同。進行太陽能電池方陣電路的絕緣耐壓測試時，將標準太陽電池方陣的開路電壓作為最大使用電壓，對太陽能電池方陣電路加上最大使用電壓的1.5倍的直流電壓或1倍的交流電壓，測試時間為10min左右，檢查是否出現(xiàn)絕緣破壞。絕緣耐壓測試時一般要將防雷器等避雷裝置取下或從電路中脫開，然后進行測試。在對逆變器電路進行絕緣耐壓測試時，測試電壓與太陽能電池方陣電路的測試電壓相同，測試時間也為10min，檢查逆變器電路是否出現(xiàn)絕緣破壞。657.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（4）接地電阻的測試測量儀表：接地電阻計，外加一個接地電極引線以及兩個輔助電極。接地電阻的測試方法如圖7-29所示。

圖7-29接地電阻測試示意圖667.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（5）控制器的性能測試對控制器的性能應(yīng)進行一次全面檢測，驗證其是否符合GB/T19064-2003規(guī)定的具體要求。對控制器單獨進行測試。使用合適的直流穩(wěn)壓電源，為控制器的輸入端提供穩(wěn)定的工作電壓，并調(diào)節(jié)電壓大小，驗證其充滿斷開、恢復(fù)連接及低壓斷開時的電壓是否符合要求。有些控制器具有輸出穩(wěn)壓功能，可在適當范圍內(nèi)改變輸入電壓，測量輸出是否保持穩(wěn)定。測試控制器的最大自身耗電是否滿足不超過其額定工作電流的1%的要求。若控制器還具備智能控制、設(shè)備保護、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)顯示、故障報警等功能，也可進行適當?shù)臋z測。

677.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試7.3.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的調(diào)試1.離網(wǎng)逆變器調(diào)試檢查逆變器的產(chǎn)品說明書和出廠檢驗合格證書是否齊全。對逆變器進行全面檢測，其主要技術(shù)指標應(yīng)符合國標GB/T19064-2003的要求。測量逆變器輸出的工作電壓，檢測輸出的波形、頻率、效率、負載功率因數(shù)等指標是否符合設(shè)計要求。測試逆變器的保護、報警等功能，并做好記錄。

687.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試2.并網(wǎng)逆變控制器調(diào)試并網(wǎng)逆變控制器是并網(wǎng)光伏系統(tǒng)最重要的部件之一，事關(guān)光伏系統(tǒng)能否正常工作和電網(wǎng)的安全運行，必須仔細調(diào)試。并網(wǎng)逆變控制器必須具備產(chǎn)品說明書和出廠檢驗合格證書。（1）性能測試①電能質(zhì)量測試測試電能質(zhì)量可采用圖7-30所示的電能質(zhì)量測試電路圖。圖7-30電能質(zhì)量測試電路圖1-電能質(zhì)量分析儀；2-電網(wǎng)解列點；3-電壓和頻率可調(diào)的凈化交流電源

697.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試①電能質(zhì)量測試參數(shù)的測量：a.工作電壓和頻率：GB/T12325－2003

b.電壓波動和閃變：

GB12326－2000c.諧波和波形畸變：GB/T14549－1993

d.功率因數(shù)：e.

(三相)輸出電壓不平衡度：允許值為2%，短時不得超過4%

f.輸出直流分量檢測：直流電流分量應(yīng)≤1%輸出電流。

707.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試②保護功能測試a.過電壓/欠電壓保護：按照《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》(GB/T19939－2005)中表3的指標，

b.過/欠頻率：按照《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》（GB/T19939－2005）的規(guī)定，c.防孤島效應(yīng)：光伏系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，使模擬電網(wǎng)失壓，防孤島效應(yīng)保護應(yīng)在2s內(nèi)動作，將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。d.電網(wǎng)恢復(fù)：在過/欠電壓、過/欠頻率、防孤島效應(yīng)保護檢測時，由于模擬電網(wǎng)的指標越限或電網(wǎng)失壓使光伏系統(tǒng)停機或與電網(wǎng)斷開后，恢復(fù)凈化交流電源正常工作范圍，具有自動恢復(fù)并網(wǎng)功能的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)應(yīng)在規(guī)定的時段內(nèi)再并網(wǎng)。717.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試②保護功能測試e.短路保護：在解列點處模擬電網(wǎng)短路，測量光伏系統(tǒng)的輸出電流及解列時間，應(yīng)符合《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》(GB/T19939－2005)的要求。電網(wǎng)短路時，逆變器的過電流應(yīng)不大于額定電流的150%，并在0.1s以內(nèi)將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。

f.反向電流保護：當光伏系統(tǒng)設(shè)計為非逆流方式運行時，應(yīng)試驗其反向電流保護功能。圖7-31反向電流保護參考試驗電路1-電網(wǎng)解列點；2-逆向電流檢測裝置；3-隔離變壓器；4-電網(wǎng)或模擬電網(wǎng)727.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝調(diào)試（2）線路連接先將并網(wǎng)逆變控制器與太陽電池方陣連接，測量直流端的工作電流和電壓、輸出功率，若符合要求，可將并網(wǎng)逆變控制器與電網(wǎng)連接，測量交流端的電壓、功率等技術(shù)數(shù)據(jù)，同時記錄太陽輻照強度、環(huán)境溫度、風(fēng)速等參數(shù)，判斷是否與設(shè)計要求相符合。若光伏系統(tǒng)各個部分均工作正常，即可投入試運行。定時記錄各種運行數(shù)據(jù)，正常運行一定時間后，如無異常情況發(fā)生，即可進行竣工驗收。

737.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理7.4.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行維護1.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常檢查和定期維護（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常檢查①觀察電池方陣表面是否清潔，及時清除灰塵和污垢，可用清水沖洗或用干凈抹布擦拭，但不得使用化學(xué)試劑清洗。檢查了解方陣有無接線脫落等情況。②注意觀察所有設(shè)備的外觀銹蝕、損壞等情況，用手背觸碰設(shè)備外殼檢查有無溫度異常，檢查外露的導(dǎo)線有無絕緣老化、機械性損壞，箱體內(nèi)有否進水等情況。設(shè)備運行有無異常聲響，運行環(huán)境有無異味，如有應(yīng)找出原因，并立即采取有效措施，予以解決。若發(fā)現(xiàn)嚴重異常情況，除了立即切斷電源，并采取有效措施外，還要報告有關(guān)人員，同時做好記錄。747.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常檢查③觀察蓄電池的外殼有無變形或裂紋，有無液體滲漏。充、放電狀態(tài)是否良好，充電電流是否適當。環(huán)境溫度及通風(fēng)是否良好，并保持室內(nèi)清潔，蓄電池外部是否有污垢和灰塵等。

757.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理（2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的定期維護①檢查、了解運行記錄，分析光伏系統(tǒng)的運行情況，對于光伏系統(tǒng)的運行狀態(tài)做出判斷，如發(fā)現(xiàn)問題，立即進行專業(yè)的維護和指導(dǎo)。②設(shè)備外觀檢查和內(nèi)部的檢查，主要涉及活動和連接部分導(dǎo)線，特別是大電流密度的導(dǎo)線、功率器件、容易銹蝕的地方等。③對于逆變器應(yīng)定期清潔冷卻風(fēng)扇并檢查是否正常，定期清除機內(nèi)的灰塵，檢查各端子螺絲是否緊固，檢查有無過熱后留下的痕跡及損壞的器件，檢查電線是否老化。④定期檢查和保持蓄電池電解液相對密度，及時更換損壞的蓄電池。767.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理（2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的定期維護⑤有條件時可采用紅外探測的方法對光伏發(fā)電方陣、線路和電器設(shè)備進行檢查，找出異常發(fā)熱和故障點，并及時解決。⑥每年應(yīng)對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行一次系統(tǒng)絕緣電阻和接地電阻的檢查測試，以及對逆變控制裝置進行一次全項目的電能質(zhì)量和保護功能的檢查和試驗。光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查、管理和維護是保證系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵，必須對光伏發(fā)電系統(tǒng)認真檢查，妥善管理，精心維護，規(guī)范操作，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，才能使得光伏發(fā)電系統(tǒng)處于長期穩(wěn)定的正常運行狀態(tài)。

777.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理2.太陽能光伏組件方陣的檢查維護（1）保持太陽能電池組件方陣采光面的清潔。（2）定期檢查太陽能電池方陣的金屬支架有無腐蝕，并定期對支架進行油漆防腐處理。方陣支架保持接地良好。（3）使用中要定期（如1~2個月）對太陽能電池方陣的光電參數(shù)及輸出功率等進行檢測，以保證電池方陣的正常運行。

（4）使用中要定期（如1~2個月）檢查太陽能電池組件的封裝及連線接頭，如發(fā)現(xiàn)有封裝開膠進水、電池片變色及接頭松動、脫線、腐蝕等，要及時進行維修或更換。（5）對帶有極軸自動跟蹤系統(tǒng)的太陽能電池方陣支架，要定期檢查跟蹤系統(tǒng)的機械和電氣性能是否正常。787.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理3.蓄電池（組）的檢查維護（1）保持蓄電池室內(nèi)清潔，防止塵土入內(nèi)；保持室內(nèi)干燥和通風(fēng)良好，光線充足，但不應(yīng)使陽光直射到蓄電池上。（2）室內(nèi)嚴禁煙火，尤其在蓄電池處于充電狀態(tài)時。（3）維護蓄電池時，維護人員應(yīng)配戴防護眼鏡和身體防護用品，使用絕緣器械，防止人員觸電，防止蓄電池短路和斷路。（4）經(jīng)常進行蓄電池正常巡視的檢查項目。（5）正常使用蓄電池時，應(yīng)注意請勿使用任何有機溶劑清洗電池，切不可拆卸電池的安全閥或在電池中加入任何物質(zhì)，電池放電后應(yīng)盡快充電，以免影響電池容量。797.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理4.光伏控制器和逆變器的檢查維護操作使用要嚴格按照使用說明書的要求和規(guī)定進行。開機前要檢查輸入電壓是否正常；操作時要注意開關(guān)機的順序是否正確，各表頭和指示燈的指示是否正常。控制器和逆變器在發(fā)生斷路、過電流、過電壓、過熱等故障時，一般都會進入自動保護而停止工作。設(shè)備一旦自動停機，不要馬上開機，要查明原因并修復(fù)后再開機。逆變器機箱或機柜內(nèi)有高壓，柜門平時要鎖死。當環(huán)境溫度超過30℃時，應(yīng)采取降溫散熱措施，經(jīng)常檢查機內(nèi)溫度、聲音和氣味等是否異常。控制器和逆變器的維護檢修：嚴格定期查看各部分的接線有無松動現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)接線有松動要立即修復(fù)。807.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理5.配電柜及輸電線路的檢查維護檢查配電柜的儀表、開關(guān)和熔斷器有無損壞；各部件接點有無松動、發(fā)熱和燒損現(xiàn)象；漏電保護器動作是否靈敏可靠；接觸開關(guān)的觸點是否有損傷。配電柜的維護檢修內(nèi)容主要有：定期清掃配電柜，修理更換損壞的部件和儀表；更換和緊固各部件接線端子；箱體銹蝕部位要及時清理并涂刷防銹漆。定期檢查輸電線路的干線和支線，不得有掉線、搭線、垂線、搭墻等現(xiàn)象；不得有私拉偷電現(xiàn)象；定期檢查進戶線和用戶電表。817.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理6.防雷接地系統(tǒng)的檢查維護（1）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對接地系統(tǒng)進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地體附近地面有無異常，必要時挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。（2）接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)每年進行一次測量。（3）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)利用防雷器元件老化測試儀對運行中的防雷器進行一次檢測，雷雨季節(jié)中要加強外觀巡視，發(fā)現(xiàn)防雷模塊顯示窗口出現(xiàn)紅色及時更換處理。

827.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理7.4.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障排除1.太陽能電池組件與方陣的常見故障太陽能電池組件的常見故障有：外電極斷路、內(nèi)部斷路、旁路二極管短路、旁路二極管反接、熱斑效應(yīng)、接線盒脫落、導(dǎo)線老化、導(dǎo)線短路、背膜開裂、EVA與玻璃分層進水、鋁邊框開裂、電池玻璃破碎、電池片或電極發(fā)黃、電池柵線斷裂、太陽電池板被遮擋等。可根據(jù)具體情況檢查更換或修理。

837.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理2.蓄電池的常見故障及解決方法閥控密封蓄電池常見故障有外殼開裂、極柱斷裂、螺絲斷裂、失水、漏液、脹氣、不可逆硫酸鹽化、電池內(nèi)部短路等，847.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護管理3.光伏控制器的常見故障光伏控制器的常見故障有：因電壓過高造成損壞，蓄電池極性反接損壞，因雷擊造成損壞，工作點設(shè)置不對或漂移造成充放電控制錯誤，空氣開關(guān)或繼電器觸點拉弧，功率開關(guān)晶體管器件損壞等?？筛鶕?jù)具體情況維修或更換控制器系統(tǒng)。4.逆變器的常見故障逆變器的常見故障有：因運輸不當造成損壞，因極性反接造成損壞，因內(nèi)部電源失效損壞，因遭受雷擊而損壞，功率開關(guān)器件損壞，因輸入電壓不正常造成損壞，輸出保險損壞等?？筛鶕?jù)具體情況檢修或更換逆變器系統(tǒng)。

857.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用7.5.1太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢太陽能光伏發(fā)電的具體應(yīng)用主要有以下幾個方面：

（1）通信領(lǐng)域的應(yīng)用。主要包括無人值守微波中繼站，光纜通信系統(tǒng)及維護站，移動通信基站，廣播、通信、無線尋呼電源系統(tǒng)，衛(wèi)星通信和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，農(nóng)村程控電話、載波電話光伏系統(tǒng)，小型通信機，部隊通信系統(tǒng)，士兵GPS供電等。

（2）公路、鐵路、航運等交通領(lǐng)域的應(yīng)用。如鐵路和公路信號系統(tǒng)，鐵路信號燈，交通警示燈、標志燈、信號燈，公路太陽能路燈，太陽能道釘燈、高空障礙燈，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，高速公路、鐵路無線電話亭，無人值守道班供電，航標燈燈塔和航標燈電源等。

867.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用

（3）石油、海洋、氣象領(lǐng)域的應(yīng)用。如石油管道陰極保護和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統(tǒng)，石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源，海洋檢測設(shè)備，氣象和水文觀測設(shè)備、觀測站電源系統(tǒng)等。

（4）農(nóng)村及邊遠無電地區(qū)應(yīng)用。應(yīng)用太陽能光伏戶用系統(tǒng)、小型風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)等解決日常生活用電問題，發(fā)電功率大多在十幾瓦到幾百瓦。應(yīng)用1～5kW的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)或并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)作為村莊、學(xué)校、醫(yī)院、飯館、旅社、商店等的供電系統(tǒng)。應(yīng)用太陽能光伏水泵，解決無電地區(qū)的深水井飲用、農(nóng)田灌溉等用電問題。另外還有太陽能噴霧器、太陽能電圍欄、太陽能黑光滅蟲燈等應(yīng)用。

877.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用

（5）太陽能光伏照明方面的應(yīng)用。太陽能光伏照明包括太陽能路燈、庭院燈、草坪燈，太陽能景觀照明，太陽能路標標牌、信號指示、廣告燈箱照明等，還有家庭照明燈具及手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、割膠燈、節(jié)能燈、手電等。

（6）大型光伏發(fā)電系統(tǒng)（電站）的應(yīng)用。大型光伏發(fā)電系統(tǒng)（電站）是10kW～50MW的地面獨立或并網(wǎng)光伏電站、風(fēng)光（柴）互補電站、各種大型停車場充電站等。

（7）太陽能光伏-建筑一體化(BIPV)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。BIPV將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，充分利用建筑物的屋頂和外立面，使得大型建筑能實現(xiàn)電力自給、并網(wǎng)發(fā)電，這將是今后的一大發(fā)展方向。

887.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用

（8）太陽能電子商品及玩具的應(yīng)用。括太陽能收音機、太陽能鐘、太陽能帽、太陽能充電器、太陽能手表、太陽能計算器、太陽能玩具等。

（9）其它領(lǐng)域的應(yīng)用。

太陽能電動汽車、電動自行車，太陽能游艇，電池充電設(shè)備，太陽能汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；還有太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)，海水淡化設(shè)備供電，衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。897.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用7.5.2太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用實例1.太陽能路燈和庭院燈太陽能路燈和庭院燈可以說是集光、電、機械、控制等技術(shù)于一體的藝術(shù)品，常常與周圍的優(yōu)美環(huán)境融為一體。在設(shè)計時，除了要著重考慮其外形美觀、結(jié)構(gòu)合理、與環(huán)境協(xié)調(diào)以外，還要進行細致、科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計，合理地確定太陽電池組件、蓄電池的容量以及負載功率的大小，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作，又能達到最好的經(jīng)濟效益。

907.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用（1）太陽能路燈的配置SL-3510型太陽能路燈實例

高度：6m~8m；

太陽能板：30W，壽命25年以上；

光源：2

6W大功率超高亮LED，低光衰，壽命10000h以上；

蓄電池：12V/24A

h；

控制器：SOOLN牌智能控制器；

工作時間：6～8h/d連續(xù)可調(diào)，遇陰雨天可連續(xù)工作3～5天；

抗風(fēng)等級：≥35m/s；

適合安裝間距：25～30m；

燈體材質(zhì)：Q235；

表面處理：熱鍍鋅處理，燈體表面噴涂防腐環(huán)保戶外塑。圖7-32太陽能路燈和庭院燈安裝示意圖917.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用表7-630W太陽能LED路燈典型配置方案序號配件名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1太陽能電池組件120W塊1單晶或多晶硅2蓄電池12V/130A

h只1VRLA蓄電池3光源30WLED盞14控制器12V/5A個1過充、過放等保護5燈桿6m根1Q235熱鍍鋅、噴塑注：每日連續(xù)工作6～8h，陰雨天連續(xù)工作2～3d927.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用表7-740W太陽能LED路燈典型配置方案序號配件名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1太陽能電池組件160W塊1單晶或多晶硅2蓄電池12V/200A

h只1VRLA蓄電池3光源40WLED盞14控制器24V/15A個1過充、過放等保護5燈桿10m根1Q235熱鍍鋅、噴塑注：每日連續(xù)工作6～8h，陰雨天連續(xù)工作2～3d937.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用（2）太陽能路燈的安裝①安裝的設(shè)計定位原則a.必須有充分的采光；b.距離（間距）適宜燈桿高5m左右，電光源為l8W，間距最大以30m的距離為宜；燈桿高6～8m左右；電光源為35W，間距最大以35m的距離為宜；

c.整體協(xié)調(diào)美觀；d.注意安全；e.尊重習(xí)俗。947.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用（2）太陽能路燈的安裝②安裝與施工的注意事項a.太陽能光伏照明裝置所有外露部分的防腐性；b.太陽能光伏照明裝置所有連接部件的抗風(fēng)性；c.太陽能電池板的防鳥；d.太陽能電池板的防盜；e.照明系統(tǒng)的進出線和控制室的防雨；f.蓄電池的冬季保溫和夏季降濕；g.蓄電池室的透氣、防水、防盜；h.電光源和燈具的防雨、防蟲、防雹；i.電光源和燈具要便于維修和更換；j.控制器要便于維修和檢測。957.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用2.太陽能草坪燈太陽能草坪燈是一種集節(jié)能環(huán)保、照明與美化環(huán)境于一體的新型的綠色能源景觀照明燈具。

材質(zhì)，優(yōu)質(zhì)不銹鋼；

高度，110cm；

光源，4PCS超高亮LED(七彩任選)，壽命可達10000h以上；

太陽能電池板，

103mm，工作壽命25年以上；

蓄電池，鎳氫/鎳鎘電池；

控制器，智能光控控制功能；

工作時間，每天照明≥10小時。

圖7-33太陽能草坪燈967.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用

3.太陽能光伏電站太陽能光伏電站是太陽能光電應(yīng)用的主要形式之一。在我國西部的邊遠無電地區(qū)，交通不便，貧窮落后，但太陽能資源豐富。光伏電站安裝靈活、快速、運行可靠，加之相對成熟的遙測遙控技術(shù)，使得人們可以在很遠的地方對電站的運行狀況進行監(jiān)測和控制，免去了很多麻煩。雖然光伏電站的初期投資相對較大，但其運行和維護費用很低，其價格和環(huán)保優(yōu)勢在使用過程中會逐漸得以體現(xiàn)。目前，我國已建成25kW~20MW各類光伏電站20多座，技術(shù)更先進，功能更齊全，度電成本更低，在太陽能利用中起到非常好的示范作用。

977.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用

革吉縣10kW獨立型太陽能光伏電站總體框圖

987.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用光伏電站地面安裝方式997.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用光伏電站地面安裝方式1007.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用光伏電站地面安裝方式1017.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用4.光伏與建筑一體化（BIPV-BuildingIntegeratedPV）由于目前實際應(yīng)用的光伏組件效率不到20%，特別是在大量應(yīng)用時，需要占有大量土地。然而，在一些情況下，太陽電池方陣卻可以不必占用寶貴的土地資源。而且太陽電池組件除了發(fā)電以外，還可以兼具其它功能，一舉兩得，不但同時具有兩種用途，還可降低成本，有著十分巨大的市場潛力。光伏-建筑一體化的屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)便是其典型應(yīng)用。

1027.5太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用（1）光伏與建筑相結(jié)合的優(yōu)點①可以利用閑置的屋頂、幕墻或陽臺等處，不必單獨占用土地。②不必配備蓄電池等儲能裝置，節(jié)省了系統(tǒng)投資，也避免了維護和更換蓄電池的麻煩。③由于不受蓄電池容量的限制，避免了