合景注册-合景注册「全球认证平台」· 40 ·7 2017 年 年 4 4 月 第 第 4 24 卷 建筑设计 工程技术 建筑设计 对分布式光伏发电系统设计要点的分析 伍运兴 海南海口供电设计公司，海南 海口 570102 摘要：光伏发电是目前广泛应用的节能减排技术手段之一。其中对电气系统及关键设备的电气设计水平将直接影响整个分布式光伏发电系统的运行效能。本文主要对分布式光伏发电系统设计进行探讨。 关键词：分布式光伏；发电系统；设计要点 中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2017）24-0040-01 1 分布式光伏发电系统基 本概述 分布式光伏发电系统是指通过对光伏组件的合理应用，将具有...

　　 40 7 2017 年 年 4 4 月 第 第 4 24 卷 建筑设计 工程技术 建筑设计 对分布式光伏发电系统设计要点的分析 伍运兴 海南海口供电设计公司，海南 海口 570102 摘要：光伏发电是目前广泛应用的节能减排技术手段之一。其中对电气系统及关键设备的电气设计水平将直接影响整个分布式光伏发电系统的运行效能。本文主要对分布式光伏发电系统设计进行探讨。 关键词：分布式光伏；发电系统；设计要点 中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2017）24-0040-01 1 分布式光伏发电系统基 本概述 分布式光伏发电系统是指通过对光伏组件的合理应用，将具有清洁可再生特点的太阳能能源转换为可供使用电能的一类分布式电源系统。分布式光伏发电系统多建设在用户场地附近，运行方式表现为用户侧自发、自用，多余电量上网，且具有在配电系统中调节平衡的特点。作为一类具有广阔发展潜力的发电方式以及能源应用模式，分布式光伏发电系统强调遵循“就近发电就近并网、就近转换、就近使用”的基本原则，一方面能够有效促进规模同等光伏电站发电量的提升，另一方面还有效解决了电能在远距离传输过程中存在的电能损耗问题。 2 分布式光伏发电系统 设计过程中应考虑的因素 2.1 季节天气 时间季节。在理想情况下，分布式光伏发电系统的产能随着太阳辐射的增强而逐渐提高，正午时达到最高，随后随着太阳辐射的减弱产能便逐渐下降。另外，对于国内而言，夏季的太阳辐射明显强于冬季，因此分布式光伏发电系统夏天的产能同样高于冬季。（2）天气状况。天气状况也是影响分布式光伏发电系统的一大因素，每当阴天或下雨时，太阳辐射显著降低，分布式光伏发电系统的产能自然下降。因此，天气情况给分布式光伏发电系统造成了不确定性。 2.2 系统效率 系统效率是影响分布式光伏发电系统产能的关键因素。太阳能电池组件、逆变器、变压器等组成部分的效率直接影响系统的发电效率，因此设计系统时，必须全面考虑可能影响系统效率的所有因素，以便设计出高效率的分布式光伏发电系统。 2.3 电气设计 光伏组件的选择是系统电气设计的重要方面，鉴于对电池组件工艺水平及转换率的综合考虑，为保证系统发电的可靠性，晶硅电池组件是最好的选择。关于逆变器的选择，设计时要视系统装机容量而定，所选择的逆变器必须与输出功率一致。电气设计中组串连接的基本原则是“先串联、后并联”。 2.4 防雷设计 防雷接地设计是分布式光伏发电系统设计的一个重要方面。太阳能电池阵列由大面积金属构成，其极易形成雷电感应，因此对光伏发电系统进行防雷设计必不可少。接闪系统由避雷针构成，建筑物主筋充当引下线及接地系统的角色，由此构成雷电防护系统。有效的防雷设计不仅能避免因雷击而导致的系统损坏，还能保证工作人员的人身安全。 3 分布式光伏发电系统电气设计要点 （1）在针对光伏组件的选型方面，光伏组件主要有以下几种类型：非晶硅电池组件、单晶硅电池组件、多晶硅电池组件等。其中非晶硅电池组件成本价格低，外部环境对组件运行影响不大，存在的问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为 10％左右，且不够稳定，常有转换效率衰降的现象，所以尚未大量用于作大型太阳能电源；晶硅类电池组件由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。晶硅类电池又分为单晶硅电池组件和多晶硅电池组件。两种组件最大的差别是单晶硅组件的光电转化效率略高于多晶硅组件，也就是相同功率的电池组件，单晶硅组件的面积小于多晶硅组件的面积。两种电池组件的电性能、寿命等重要指标相差不大，执行的标准也相同，在工程实际应用过程中，无论单晶硅还是多晶硅电池都可以选用。但单晶硅组件的价格比多晶硅组件的价格高 10％左右。综合对当前光伏电池组件技术水平，工艺成熟度，以及转换效率等因素的考虑，应当优先选用大功率单晶硅电池组件，以确保光伏发电系统的可靠运行。 （2）在有关分布式光伏发电系统逆变器设备的选型方面，需考虑整个分布式光伏发电系统的装机容量，选择输出功率与其基本一致的逆变器设备。除此以外，在逆变器的选型中还需要综合考虑最大直流电压、MPPT 数量、MPPT 电压区间、额定输出电压参数、直流输入接线端口数量，以及功率因数等相关技术参数对分布式光伏发电系统运行的影响。例如，在对直流输入接线端口数量的选型上需参考组串并联具体路数，在对组件组串数量的选择上，则应当考虑最大支流电压以及 MPPT 电压区间的影响，而在对 MPPT 数量的选型上还应当考虑系统内部光伏组件的具体朝向情况。 （3）在有关组串连接部分的电气设计中，应当遵循的思路为：分布式光伏发电系统中组件方阵的电气连接基本遵循串联先、并联后的工作原则。通过串联的方式获得所需的工作电压，进而通过并联的方式获得所需工作电流。在分布式光伏发电系统光伏阵列中，同一光伏组件串中各个光伏组件所对应的电性能参数应当保持在一致状态下。 （4）在有关直流汇流箱的电气设计中，汇流箱的基本功能是将光伏组件所输出多路直流电源进行汇流处理，然后连接至逆变器中。作为直流汇流箱中最关键的电器元件之一，主断路器额定工作电压应当大于或等于回路工作电压最高值，同时额定电流应当大于或等于回路工作电流最高值。一般情况下，直流回路的断路器采用直流断路器。如果在直流回路中使用交流断路器，可以考虑采用二极或三级串联的办法。 （5）在针对光伏直流电缆的选型方面，需根据分布式光伏发电系统所处的特殊环境条件选用光伏设备专用无卤PV1-F 电缆，支持组件间汇流连接以及跳线功能。特别需要注意的一点是：在分布式光伏发电系统运行环境温度 60℃的情况下，需对载流量进行合理修正。 4 结语 光伏发电产业在国内虽然发展了一段时间，发电电气系统设计上也逐步完善，但是在光伏发电电气系统设计中，还存在一些需要改进的地方。然而，随着国家对光伏产业的支持和鼓励，通过在运行中积累的经验从而在今后的设计中加以改进，光伏产业必将发展得越来越好，为国家提倡的节能减排发挥更大作用。 参考文献 [1]李建泉，蹇芳，吴小云，等.分布式光伏发电系统的设计与性能分析[J].大功率变流技术，2014（4）：25-31. [2]陈清，林冲，古涛，等.分布式光伏发电设计及安装[J].太阳能，2015（11）：45-52.