大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏电站系统图_光伏发电逆变器原理方框图的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏电站是什么?2.光伏发电逆变器原理方框图
3.光伏阵列接地布置图?
光伏电站是什么?
光伏发电是一种清洁能源,利用太阳能发电有利于节省不可再生资源;光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统;现在大多的光伏电站都是户用的,主要就是利用农村自建房的屋顶,安装光伏组件、逆变器、支架等设备,将光能转化为电能,要么自己发电自己用,要么就是发电卖给国家赚取收益。另外多说几句,光伏主要有以下优点:
1、没有资源枯竭的危险;
2、发电过程安全可靠,危险性很低;发电无噪音、无污染、无公害;
3、发电场地不受资源分布的地域限制,只要晒得到太阳的地方都可以。同时在一些没有电或者是地形复杂的地区,也可以利用房屋建筑的屋顶进行发电;
4、不需要铺设输电线路就可以就地发电供电;
5、建设周期短,获取能源花费的时间和物料相对要少。
6、收益高,发电自用,省去了电费,多余的并网上电卖给国家,获得额外收益。
需要强调的是,光伏最重要的用途就是,光伏能带来收益(举例如下图),而且光伏扶贫成为了国务院扶贫办确定实施的“十大精准扶贫工程”之一,也是利用光伏发电来帮助贫困人口脱离贫困是非常有效的途径之一呢。
光伏电站建好是这个样子的,如下图:
来源:碳银光伏
光伏发电逆变器原理方框图
太阳能光伏发电系统
工作原理图
白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电,输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制,保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安全使用。太阳能→电能→化学能→电能→光能。
组成部分
光伏系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜、自动太阳能跟踪系统、自动太阳能组件除尘系统等设备组成。其各部分设备的作用是:
太阳能电池方阵
在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生"光生电压",这就是"光生伏特效应"。在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电能力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉。目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。配套200Ah以上的铅酸蓄电池,一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池,每只蓄电池的额定电压为2VDC;配套200Ah以下的铅酸蓄电池,一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池,每只蓄电池的额定电压为12VDC。
充放电控制器
是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
逆变器
是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。
逆变器保护功能:a、 过载保护;b、短路保护;c、接反保护;d、欠压保护;e、过压保护;f、过热保护。
交流配电柜
其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能,保证系统的正常供电,同时还有对线路电能的计量。
光伏阵列接地布置图?
逆变器是一种把直流电能(电池、蓄电池)转变成交流电(一般为220伏50HZ正弦波或方波)的装置。我们常见的应急电源,一般都是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲,逆变器就是一种将直流电转化为交流电的装置。
性能优良的家用逆变电源电路图
这种设计,材料易取,输出功率150W,本电路设计频率为300HZ左右,目的是缩小逆变变压器的体积、重量、输出波形方波。这款逆变电源可以用在停电时家庭照明,电子镇流器的日光灯,开关电源的家用电器等其他方面。这款逆变器较为容易制作,可以将12V直流电源电压逆变为220V市电电压,电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动,再通过BG1和BG2驱动,来控制BG6和BG7工作。其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电,这样可以使输出频率比较稳定。在制作时,变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。可根据需要,选择适当的12V蓄电池容量。
高效率的正弦波逆变器电器图
该电路用12V电池供电。先用一片倍压模块倍压为运放供电。可选取ICL7660或MAX1044。运放1产生50Hz正弦波作为基准信号。运放2作为反相器。运放3和运放4作为迟滞比较器。其实运放3和开关管1构成的是比例开关电源。运放4和开关管2也同样。它的开关频率不稳定。在运放1输出信号为正相时,运放3和开关管工作。这时运放2输出的是负相。这时运放4的正输入端的电位(恒为0)总比负输入端的电位高,所以运放4输出恒为1,开关管关闭。在运放1输出为负相时,则相反。这就实现了两开关管交替工作。
当基准信号比检测信号,也即是运放3或4的负输入端的信号比正输入端的信号高一微小值时,比较器输出0,开关管开,随之检测信号迅速提高,当检测信号比基准信号高一微小值时,比较器输出1,开关管关。这里要注意的是,在电路翻转时比较器有个正反馈过程,这是迟滞比较器的特点。比如说在基准信号比检测信号低的前提下,随着它们的差值不断地靠近,在它们相等的瞬间,基准信号马上比检测信号高出一定值。这个“一定值”影响开关频率。它越大频率越低。这里选它为0.1~0.2V。
C3,C4的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过,而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻抗。C5由公式:50=算出。L一般为70H,制作时最好测一下。这样C为0.15μ左右。R4与R3的比值要严格等于0.5,大了波形失真明显,小了不能起振,但是宁可大一些,不可小。开关管的最大电流为:I==25A。
现有的逆变器,有方波输出和正弦波输出两种。方波输出的逆变器效率高,对于采用正弦波电源设计的电器来说,除少数电器不适用外大多数电器都可适用,正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点,却存在效率低的缺点,如何选择这就需要根据自己的需求了。
光伏电站中,防雷与接地影响整个系统运行及人身生命安全,因为光伏电站全年都处在不同的户外环境中,难免会遇到雷雨天气。高处或没有遮挡的金属物体被雷击的概率非常高,严重的可能会引起火灾,造成人身或财产损失。
在电站建设过程中,经常遇到施工或相关专业人员对防雷接地重视不够,认为其技术性不强,工艺较简单,往往在施工中出现不规范作业或纰漏,所以造成光伏系统雷击事故。因此,防雷与接地工程在监理及验收工作中至关重要,其质量直接影响整个系统的使用功能、安全及寿命。
图1
根据光伏电站工程的特殊性,所有屋顶电站都可以依附在所属建筑的主体结构的防雷系统上,不用独立去设计独立的防雷系统,这样不仅可以节约工期、资金,更可充分利用现有资源。对于混凝土结构,大部分建筑在建时期都做了专业的防雷系统,混凝土结构在做防雷系统时候一般会做避雷带或者是避雷网。
钢结构厂房光伏电站防雷思路与混凝土大体想差不多,接闪器、引下线、接地体的选择,材料的连接都与混凝土屋面相似。
工商业光伏发电系统防雷接地材料选用
1、接闪器
一般选用直径 12-16mm的圆钢,如果采用避雷带,则使用直径不低于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢。
图2
2、引下线
引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢,直径不小于 8mm;如用扁钢,厚度应不小于 4mm。要求较高的要使用截面积为 35mm 2 的双层绝缘多股铜线。
图3
3、接地体
宜采用热镀锌钢材,其规格一般为:直径 50mm 的钢管,壁厚不小于 3.5mm;50mm*50mm*5mm 角钢,长度不低于2.5米;或者 40mm*4mm 的扁钢,长度一般为 2.5-4m。扁钢接地体的水平埋设深度不小于 0.5m,角钢垂直埋深不低于2.5m,连接焊接过的部位要重新做防腐防锈处理。
图4
4、组件与支架等电位连接
组件铝边框与镀锌支架或铝合金支架都做了镀层处理,仅仅通过压块的压接满足不了接地要求,只有组件的接地孔连接到支架上才算组件有效接地。因此在这些位置必须建立外部防雷系统和金属光伏组件之间的直接等电位连接,一般可以采用4mm2的黄绿双色线。
图5
5、支架阵列间等电位连接
支架间的连接应是持久的电气贯通,一般采用使用直径不低于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢。可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、