何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章太阳能光伏发电系统的设计课件

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1、第第7章章太阳能光伏发电系太阳能光伏发电系统的设计统的设计1何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计7.2.1 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 1.太阳能光伏发电系统设计的影响因素太阳能光伏发电系统设计的影响因素 太阳能光伏发电系统使用地点，该地太阳辐射能量；太阳能光伏发电系统使用地点，该地太阳辐射能量； 系统的负载功率大小；系统的负载功率大小； 系统的输出电压的高低，直流还是交流；系统的输出电压的高低，直流还是交流； 系统每天需要工作小时数；系统每天需要工作小时数； 如遇到没有太阳光照射的

2、阴雨天气，系统需连续供电如遇到没有太阳光照射的阴雨天气，系统需连续供电天数；天数； 负载的情况，纯电阻性、电感性还是电容性，启动电负载的情况，纯电阻性、电感性还是电容性，启动电流的大小；流的大小； 系统需求的数量；系统需求的数量； 等。等。2何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 2.独立光伏发电系统设计的技术条件独立光伏发电系统设计的技术条件 （1）负载性能）负载性能 白天使用的负载：可由光伏系统直接供电，晚上再由光白天使用的负载：可由光伏系统直接供电，晚上再由光伏系统中蓄电池储存的电量供给负载，其系统容

3、量可以减伏系统中蓄电池储存的电量供给负载，其系统容量可以减小；晚上使用的负载：系统容量增加；昼夜同时使用的负小；晚上使用的负载：系统容量增加；昼夜同时使用的负载：所需的容量取它们之间的值。如果月平均耗电量变化载：所需的容量取它们之间的值。如果月平均耗电量变化小于小于10%，可看作是平均耗电量都相同的均衡性负载。，可看作是平均耗电量都相同的均衡性负载。 （2）太阳能辐射强度）太阳能辐射强度 太阳能辐射强度具有随机性，受季节、气候的变化，只太阳能辐射强度具有随机性，受季节、气候的变化，只得以当地气象台记录的历史资料作为参考，取得以当地气象台记录的历史资料作为参考，取810年的平年的平均值。太阳的均

4、值。太阳的年均总辐射能年均总辐射能还应换算成还应换算成峰值日照时数峰值日照时数。 3何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 太阳辐射能量太阳辐射能量 日照时间：日照时间：太阳光在一天当中从日出到日落实际的照太阳光在一天当中从日出到日落实际的照射时间。射时间。 日照时数：日照时数：指某一地点，一天当中太阳光达到一定的指某一地点，一天当中太阳光达到一定的辐照度（一般以气象台测定的辐照度（一般以气象台测定的120W/m2为标准）时一直到小为标准）时一直到小于此辐照度所经过的时间。日照时数于此辐照度所经过的时间。日

5、照时数55 ，光伏阵列的安装倾斜角，光伏阵列的安装倾斜角 = +(15 20 )。 5何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 2.独立光伏发电系统设计的技术条件独立光伏发电系统设计的技术条件 （4）太阳能电池方阵的安装方位角）太阳能电池方阵的安装方位角 最佳方位是最佳方位是跟踪太阳跟踪太阳，使太阳电池始终与太阳光线垂直。，使太阳电池始终与太阳光线垂直。 对于对于固定安装固定安装，北半球按，北半球按正南（正南（0 ）设置）设置；只要在正南只要在正南 20 之内，对发电量都不会有太大的影响。之内，对发电量都不会

6、有太大的影响。考虑冬季使用，考虑冬季使用，可以可以偏西偏西20 设置，设置，使太阳能电池发电量的峰值出现在中午使太阳能电池发电量的峰值出现在中午稍后某时刻，这样有利于冬季多发电。稍后某时刻，这样有利于冬季多发电。 安装太阳能电池方阵时应适当考虑地形、地物，充分、安装太阳能电池方阵时应适当考虑地形、地物，充分、合理地利用资源。合理地利用资源。 6何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 2.独立光伏发电系统设计的技术条件独立光伏发电系统设计的技术条件 （5）蓄电池容量）蓄电池容量 蓄电池容量是根据铅酸电池在没有

7、光伏方阵电力供应条蓄电池容量是根据铅酸电池在没有光伏方阵电力供应条件下，完全由自身蓄存的电量供给负载用电的天数来确定件下，完全由自身蓄存的电量供给负载用电的天数来确定的。的。 （6）温度因素）温度因素 尽管夏季太阳辐射强度大，方阵发电量有余部分，完全尽管夏季太阳辐射强度大，方阵发电量有余部分，完全可以弥补由于温度所减少的电能。太阳电池标准组件（如可以弥补由于温度所减少的电能。太阳电池标准组件（如36片太阳能电池串联成片太阳能电池串联成12V蓄电池充电的标准组成）已经考蓄电池充电的标准组成）已经考虑了夏季温升的影响。但温度较低时（如小于等于虑了夏季温升的影响。但温度较低时（如小于等于0如小如小于

8、等于于等于0 ），应考虑铅酸蓄电池放电容量的降低。），应考虑铅酸蓄电池放电容量的降低。 7何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 3.太阳能光伏发电系统的简易设计方法太阳能光伏发电系统的简易设计方法 （1）设计步骤）设计步骤 地理及气候信息地理及气候信息 包括地理纬度、年平均总辐射量、平均气温及极端气温包括地理纬度、年平均总辐射量、平均气温及极端气温等。等。 负载类型和功耗负载类型和功耗 包括直流负载、交流负载（阻性负载、感性负载）功包括直流负载、交流负载（阻性负载、感性负载）功率，运行时间。率，运行时间。

9、 太阳电池方阵容量计算太阳电池方阵容量计算 蓄电池容量计算蓄电池容量计算 逆变器容量计算逆变器容量计算8何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （2）负载用电量）负载用电量QL测算测算 负载用电量的测算是光伏发电系统设计和造价的关键因负载用电量的测算是光伏发电系统设计和造价的关键因素之一。负载用电量的测算步骤：素之一。负载用电量的测算步骤： 计算用电设备的总功率计算用电设备的总功率PL（W）PL=P1P2P3 (7-1) 计算各用电设备的用电量计算各用电设备的用电量Qi（W h）Q1=P1 t1， Q2=P

10、2 t2 ， Q3=P3 t3 ， (7-2)式中，式中，Q1、Q2、Q3、用电器用电器1、2、3、的用电量；的用电量；P1、 P2、P3、用电器用电器1、2、3、的功率；的功率；t1、t2、t3、用电器用电器1、2、3、的日用电时间。的日用电时间。 计算所有用电设备的总用电量计算所有用电设备的总用电量QL（W h）QL=Q1Q2Q3 (7-3)9何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （3）蓄电池容量）蓄电池容量C的确定的确定 蓄电池容量的计算方法一般用下式计算蓄电池容量的计算方法一般用下式计算 (7-4

11、)nCW蓄电池的容量，蓄电池的容量，W h；nd最长无日照用电天数；最长无日照用电天数；nF蓄电池放电容量的修订系数（充入安时数蓄电池放电容量的修订系数（充入安时数/放电安放电安时数），通常时数），通常F取取1.2；nQL所有用电设备总用电量，所有用电设备总用电量，W h；nD蓄电池放电深度，通常蓄电池放电深度，通常D取取0.5；nK包括逆变器在内的交流回路的损耗率，通常包括逆变器在内的交流回路的损耗率，通常K取取0.8。n 若按通常情况取系数，则式若按通常情况取系数，则式(7-4)可简化为可简化为CW=3 dQL (7-5)10何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统

12、的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （3）蓄电池容量）蓄电池容量C的确定的确定 选择系统的直流电压选择系统的直流电压U。根据负载功率确定系统的直流电。根据负载功率确定系统的直流电压（即压（即蓄电池电压蓄电池电压）。确定的原则是：）。确定的原则是： a.在条件允许的情况下，尽量提高系统电压，以减少线路在条件允许的情况下，尽量提高系统电压，以减少线路损失；损失； b.直流电压的选择要符合我国直流电压的标准等级，即直流电压的选择要符合我国直流电压的标准等级，即12V、24V、48V等；直流电压的上限最好不要超过等；直流电压的上限最好不要超过300V，以便于选择元器件和充电

13、电源。以便于选择元器件和充电电源。 用确定的系统电压（用确定的系统电压（U）去除式）去除式(7-5)，即可得到用，即可得到用A h表表示的蓄电池容量示的蓄电池容量CC=CW/U=3 dQL/U (7-6)11何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （4）太阳能方阵功率）太阳能方阵功率Pm的确定的确定 选择方阵倾角选择方阵倾角 按前面按前面7.2.3所述的原则确定。所述的原则确定。 计算平均峰值日照时数计算平均峰值日照时数Tm 峰值日照时数是将一般强度的太阳辐射日照时数折合成峰值日照时数是将一般强度的太阳辐射

14、日照时数折合成辐射强度为辐射强度为1000W/m2的日照时数。太阳方阵倾斜面上的平的日照时数。太阳方阵倾斜面上的平均峰值日照时数（在水平面辐射量）均峰值日照时数（在水平面辐射量） (7-7)式中，年均太阳总辐射量式中，年均太阳总辐射量当地当地810年气象数据，年气象数据，MJ/m2；Kop斜面辐射最佳辐射系数；斜面辐射最佳辐射系数；3.6单位换算系数，单位换算系数，1kW h=1000(J/s) 3600s3.6 106J3.6MJ，1MJ=1kW h/3.6。12何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （

15、4）太阳能方阵功率）太阳能方阵功率Pm的确定的确定 计算太阳电池方阵的峰值功率计算太阳电池方阵的峰值功率Pm（W） (7-8) 如前所述，如前所述，F=1.2，K=0.8，则式（，则式（7-8）可简化为）可简化为 (7-9) 计算太阳电池组件的串联数计算太阳电池组件的串联数Ns (7-10)13何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 计算太阳电池组件的并联数计算太阳电池组件的并联数Np 由太阳电池方阵的输出总功率由太阳电池方阵的输出总功率PLNsUmNpIm= NsNp Pm ，可得组件的并联数可得组件的并

16、联数 (7-11)式中，式中，Im太阳电池组件工作电流；太阳电池组件工作电流； Pm太阳电池组件的太阳电池组件的峰值功率，峰值功率，PmUmIm。 （5）逆变器的确定）逆变器的确定逆变器的功率阻性负载功率逆变器的功率阻性负载功率 (1.21.5)感性负感性负载功率载功率 (57) 方波逆变器和准正弦波逆变器大多用于方波逆变器和准正弦波逆变器大多用于1kW以下的小功以下的小功率光伏发电系统；率光伏发电系统；1kW以上的大功率以上的大功率光伏发电系统，多数光伏发电系统，多数采用采用正弦波逆变器正弦波逆变器。 14何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光

17、伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （6）控制器的确定）控制器的确定 控制器所能控制的太阳方阵最大电流控制器所能控制的太阳方阵最大电流 方阵短路电流方阵短路电流IFscNp Isc 1.25 (7-12)式中，式中， Isc组件的短路电流；组件的短路电流；1.25安全系数。安全系数。 控制器的最大负载电流控制器的最大负载电流I (7-13)式中，式中，PL用电设备的总功率；用电设备的总功率；U控制器负载工作电压控制器负载工作电压（即蓄电池电压）；（即蓄电池电压）；K损耗系数，损耗系数，K取取0.8。则式（。则式（7-13）可简化为可简化为 (7-14)15何道清太阳能光伏发电系统原理与应

18、用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 （7）设计实例）设计实例 某农户家庭所用负载情况如表某农户家庭所用负载情况如表7-2所示。当地的年平均太所示。当地的年平均太总辐射量为总辐射量为6210MJ/m2 a，连续无日照用电天数为，连续无日照用电天数为3天，试天，试设计太阳能光伏供电系统。设计太阳能光伏供电系统。表表7-2 400W家庭电源系统家庭电源系统设设 备备规规 格格负负 载载数数 量量日工作日工作时间时间/h日耗电日耗电量量/W h照明照明节能灯节能灯220V/15W34卫星接收器卫星接收器220V/25W14电视电视25in22

19、0V/110W14洗衣机（感性负载）洗衣机（感性负载）2L220V/250W10.8合合 计计系统配置系统配置3个阴雨天个阴雨天16何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 设计过程：设计过程： 用电设备总功率用电设备总功率PLPL=15W 3+25W+110W+250W=430W 用电设备的用电量用电设备的用电量Qi（W h） 节能灯用电量：节能灯用电量： Q1=15W 3 4h180 W h， 卫星接收器用电量：卫星接收器用电量： Q1=25W 4h=100 W h， 电视机用电量：电视机用电量： Q3=

20、110W 4h=440 W h， 洗衣机用电量：洗衣机用电量： Q4=250W 0.8=200 W h， 总用电量总用电量QL：QL=180+100+440+200=920（W h） 光伏系统直流电压光伏系统直流电压U的确定的确定 本系统功率较小，选择本系统功率较小，选择U=12V。 17何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 设计过程：设计过程： 蓄电池容量蓄电池容量CCW=3 dQL3 3 9208280（W h）蓄电池电压蓄电池电压U12V，则其安时（，则其安时（A h）容量为）容量为C=CW/U82

21、80 W h /12V =690 A h 太阳电池方阵功率太阳电池方阵功率Pm的确定的确定 a.平均峰值日照时数（为简便起见，用水平面数据，而不平均峰值日照时数（为简便起见，用水平面数据，而不用斜面数据）用斜面数据）Tm6210/(3.6 365)=4.72（h） b.太阳电池方阵功率太阳电池方阵功率Pm1.5 QL/Tm=1.5 920 W h /4.72h392.4W 根据计算结果，蓄电池选用根据计算结果，蓄电池选用12V/120A h 的的VRLA蓄电池蓄电池6只并联只并联；太阳电池方阵选用；太阳电池方阵选用80W（36片串联，电压约片串联，电压约17V，电流约电流约4.8A）组件）组件

22、5块并联块并联。 18何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 设计过程：设计过程： 控制器的确定控制器的确定 a.方阵最大电流（短路电流）方阵最大电流（短路电流）IFscNp Isc 1.255 4.8A 1.2530A b.最大负载电流最大负载电流I=1.56 PL/U1.56 430W/12V55.9A 逆变器的确定逆变器的确定逆变器的功率阻性负载功率逆变器的功率阻性负载功率 (1.21.5)感性负载感性负载功率功率 (57) 230W 1.5200W 61545W故控制器和逆变器可选用故控制器和逆变器

23、可选用2000V A的控制的控制-逆变一体机，最逆变一体机，最好是好是正弦波正弦波。 19何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.2 太阳能光伏发电系统的设计太阳能光伏发电系统的设计 4.系统优化的设计系统优化的设计 系统优化的目标：主要通过检验安装的实际日照强度、系统优化的目标：主要通过检验安装的实际日照强度、光反射度、外部环境温度、风力和光伏发电系统各个部件光反射度、外部环境温度、风力和光伏发电系统各个部件的运行性能以及之间的相互作用等方面，从而使光伏发电的运行性能以及之间的相互作用等方面，从而使光伏发电系统所发电量最大。系统所发电量最大。 （1）优化光伏

24、电池入射光照强度）优化光伏电池入射光照强度 追踪太阳法；追踪太阳法； 减少光反射法；减少光反射法； 腐蚀光伏电池表面；腐蚀光伏电池表面； 选择安装结构。选择安装结构。 （2）替换建筑材料）替换建筑材料 （3）提高光伏电池输出电量提高光伏电池输出电量 （4）光伏发电系统模块化）光伏发电系统模块化 （5）优化方案）优化方案20何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试7.3.1 太阳能光伏发电系统的安装施工太阳能光伏发电系统的安装施工 太阳能光伏发电系统的安装施工分为太阳能光伏发电系统的安装施工分为两大类两

25、大类，n一是太阳能电池方阵在屋顶或地面的安装及配电柜、逆一是太阳能电池方阵在屋顶或地面的安装及配电柜、逆变器、避雷系统等电器设备的安装；变器、避雷系统等电器设备的安装；n二是太阳能电池组件间的连线及各设备之间的连接线路二是太阳能电池组件间的连线及各设备之间的连接线路铺设施工。铺设施工。 安装要求：安装要求：规范施工、安全作业。规范施工、安全作业。 21何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试7.3.1 太阳能光伏发电系统的安装施工太阳能光伏发电系统的安装施工图图7-107-10光伏发电系统光伏发电系统

26、安装施工项目示意图安装施工项目示意图22何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 1.太阳能电池组件及方阵的安装施工太阳能电池组件及方阵的安装施工 （1）安装位置的确定）安装位置的确定 在光伏发电系统设计时，就要在计划施工的现场进行勘在光伏发电系统设计时，就要在计划施工的现场进行勘测，确定安装方式和位置，测量安装场地的尺寸，确定电测，确定安装方式和位置，测量安装场地的尺寸，确定电池组件方阵的方位角和倾斜角。太阳能电池方阵的安装地池组件方阵的方位角和倾斜角。太阳能电池方阵的安装地点不能有建筑物或树木等遮

27、挡物，如实在无法避免，也要点不能有建筑物或树木等遮挡物，如实在无法避免，也要保证太阳能方阵在保证太阳能方阵在上午上午9时到下午时到下午16时时能接收到阳光。太阳能接收到阳光。太阳能电池方阵与方阵的间距等都应严格按照设计要求确定。能电池方阵与方阵的间距等都应严格按照设计要求确定。 23何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）光伏电池方阵支架的设计施工）光伏电池方阵支架的设计施工 杆柱安装类支架的设计施工杆柱安装类支架的设计施工图图7-117-11杆柱安装类支架设计示意图杆柱安装类支架设计示意图2

28、4何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）光伏电池方阵支架的设计施工）光伏电池方阵支架的设计施工 屋顶类支架的设计施工屋顶类支架的设计施工 对于斜面屋顶：设计与屋顶斜面平行的支架，支架的高对于斜面屋顶：设计与屋顶斜面平行的支架，支架的高度离屋顶面度离屋顶面10cm左右，以利通风散热；或根据最佳倾斜角左右，以利通风散热；或根据最佳倾斜角角度设计支架，以满足电池组件的太阳能最大接收量。角度设计支架，以满足电池组件的太阳能最大接收量。 平面屋顶：一般要设计成三角形支架，支架倾斜面角度平面屋顶：一般要

29、设计成三角形支架，支架倾斜面角度为太阳能电池的最佳接收倾斜角。为太阳能电池的最佳接收倾斜角。 图图7-127-12屋顶支架设计示意图屋顶支架设计示意图25何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 屋顶类支架的设计施工屋顶类支架的设计施工 支架在屋顶的固定方法支架在屋顶的固定方法 支架支架混凝土基础，对屋顶二次防水处理；角钢支架固定混凝土基础，对屋顶二次防水处理；角钢支架固定电池组件。电池组件。 图图7-137-13支架在屋顶的固定方法支架在屋顶的固定方法26何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章

30、 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 地面方阵支架的设计施工地面方阵支架的设计施工 地面用光伏方阵支架一般都是用角钢制作的三角形支地面用光伏方阵支架一般都是用角钢制作的三角形支架，其底座是水泥混凝土基础，方阵组件排列有横向排列架，其底座是水泥混凝土基础，方阵组件排列有横向排列和纵向排列两种方式。和纵向排列两种方式。图图7-147-14电池组件方阵排列示意图电池组件方阵排列示意图27何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （3）光伏电池方阵基础的设

31、计施工）光伏电池方阵基础的设计施工 安装场地平整挖坑：按设计要求的位置制作浇注光伏电安装场地平整挖坑：按设计要求的位置制作浇注光伏电池方阵的支架水泥混凝土基础。基础预埋件要平整牢固。池方阵的支架水泥混凝土基础。基础预埋件要平整牢固。 杆柱类安装基础的设计施工杆柱类安装基础的设计施工图图7-157-15杆柱类安装基础尺寸示意图杆柱类安装基础尺寸示意图28何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （4）太阳电池组件的安装）太阳电池组件的安装 太阳能光伏电池组件在存放、搬运、安装等过程中，太阳能光伏电池组件

32、在存放、搬运、安装等过程中，不得碰撞或受损，特别要注意防止组件玻璃表面及背面的不得碰撞或受损，特别要注意防止组件玻璃表面及背面的背板材料受到硬物的直接冲击。背板材料受到硬物的直接冲击。 组件安装前应根据组件生产厂家提供的出厂实测技术组件安装前应根据组件生产厂家提供的出厂实测技术参数和曲线，对电池组件进行分组，将峰值工作电流相近参数和曲线，对电池组件进行分组，将峰值工作电流相近的组件串联在一起，将峰值工作电压相近的组件并联在一的组件串联在一起，将峰值工作电压相近的组件并联在一起，以充分发挥电池方阵的整体效能。起，以充分发挥电池方阵的整体效能。 将分组后的组件依次摆放到支架上，并用螺钉穿过支将分组

33、后的组件依次摆放到支架上，并用螺钉穿过支架和组件边框的固定孔，将组件与支架固定。架和组件边框的固定孔，将组件与支架固定。 按照方阵组件串并联的设计要求，用电缆将组件的正按照方阵组件串并联的设计要求，用电缆将组件的正负极进行连接。负极进行连接。 29何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （4）太阳电池组件的安装）太阳电池组件的安装 安装中要注意方阵的正负极两输出端，不能短路，否安装中要注意方阵的正负极两输出端，不能短路，否则可能造成人身事故或引起火灾。则可能造成人身事故或引起火灾。阳光下安装时，最好

34、用阳光下安装时，最好用黑塑料薄膜、包装纸片等不透光材料将太阳能电池组件遮黑塑料薄膜、包装纸片等不透光材料将太阳能电池组件遮盖。盖。 安装斜坡屋顶的建材一体化太阳能电池组件时，互相安装斜坡屋顶的建材一体化太阳能电池组件时，互相间的上下左右防雨连接结构必须严格施工，严禁漏雨、漏间的上下左右防雨连接结构必须严格施工，严禁漏雨、漏水，外表必须整齐美观，避免光伏组件扭曲受力。水，外表必须整齐美观，避免光伏组件扭曲受力。 太阳能电池组件安装完毕之后要先测量总的电流和电太阳能电池组件安装完毕之后要先测量总的电流和电压，如果不合乎设计要求，就应该对各个支路分别测量。压，如果不合乎设计要求，就应该对各个支路分别

35、测量。为了避免各个支路互相影响，在测量各个支路的电流与电为了避免各个支路互相影响，在测量各个支路的电流与电压时，各个支路要相互断开。压时，各个支路要相互断开。 30何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （5）太阳电池方阵前、后安装距离设计）太阳电池方阵前、后安装距离设计 为了防止前、后排太阳能电池方阵间的遮挡，太阳能电为了防止前、后排太阳能电池方阵间的遮挡，太阳能电池方阵前、后排间应保持适当距离。池方阵前、后排间应保持适当距离。图图7-177-17太阳能电池方阵前、后排间距的计算参考图太阳能电池方

36、阵前、后排间距的计算参考图31何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （5）太阳电池方阵前、后安装距离设计）太阳电池方阵前、后安装距离设计 太阳能电池方阵间距太阳能电池方阵间距D计算公式：计算公式：DLcos (7-16)LH/tanh (7-17)harcsin(sin sincos cos cos ) (7-18) arcsin(cos cos /cosh) (7-19)式中，式中，D相邻两电池方阵间距；相邻两电池方阵间距；L太阳光在方阵后面的阴影太阳光在方阵后面的阴影 长度；长度；H电池板垂直

37、高度；电池板垂直高度；h太阳高度角；太阳高度角； 当地纬度；当地纬度； 当地赤纬角；当地赤纬角； 时角；时角； 方位角。方位角。32何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （5）太阳电池方阵前、后安装距离设计）太阳电池方阵前、后安装距离设计 首先计算冬至日上午首先计算冬至日上午9 00太阳高度角和太阳方位角。太阳高度角和太阳方位角。 冬至时的赤纬角冬至时的赤纬角 23.45 ，上午，上午9 00的时角的时角 45 ，于于是有：是有： harcsin(0.648cos0.399sin ) arcsin

38、(0.917 0.707/cosh) 求出太阳高度角求出太阳高度角h和太阳方位角和太阳方位角 后，即可求出太阳光在后，即可求出太阳光在方阵后面的阴影长度方阵后面的阴影长度L，再将，再将L折算到前后两排方阵之间的折算到前后两排方阵之间的垂直距离垂直距离D：DLcos Hcos /tanh 33何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （5）太阳电池方阵前、后安装距离设计）太阳电池方阵前、后安装距离设计 例如，北京地区纬度例如，北京地区纬度 39.8 ，太阳能电池方阵高，太阳能电池方阵高2m，则太阳能电池

39、方阵的间距为（取则太阳能电池方阵的间距为（取 23.45 ， 45 ），）， harcsin(0.648 cos0.399sin ) arcsin(0.498 0.255)14.04 arcsin(0.917 0.707/cosh) arcsin(0.917 0.707/0.97) DHcos /tanh2 0.743/0.25 5.94（m） 34何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 2.直流接线箱的设计直流接线箱的设计 直流接线箱由箱体、分路开关、总开关、防雷器件、防直流接线箱由箱体、分路开关

40、、总开关、防雷器件、防逆流二极管、端子逆流二极管、端子板等构成。板等构成。图图7-187-18直流接线箱直流接线箱内部电路示意图内部电路示意图35何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （1）机箱箱体）机箱箱体机箱箱体的大小内部器件确定，箱体分为室内型和室外机箱箱体的大小内部器件确定，箱体分为室内型和室外型，材料分为金属制（铁、不锈钢，板材厚度一般为型，材料分为金属制（铁、不锈钢，板材厚度一般为1.0 1.6mm ）和工程塑料制作。）和工程塑料制作。 （2）分路开关和主开关）分路开关和主开关 图图7

41、-197-19直流开关串联接法示意图直流开关串联接法示意图36何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 2.直流接线箱的设计直流接线箱的设计 （3）防雷器件）防雷器件防雷器件是用于防止雷电浪涌侵入到太阳能电池方阵、防雷器件是用于防止雷电浪涌侵入到太阳能电池方阵、交流逆变器、交流负载或电网的保护装置。交流逆变器、交流负载或电网的保护装置。 （4）端子板和防反充二极管元件）端子板和防反充二极管元件端子板根据输入路数多少选用。端子板根据输入路数多少选用。防反充二极管一般都装在电池组件的接线盒中，当组件防反充

42、二极管一般都装在电池组件的接线盒中，当组件接线盒中没有安装时，可以考虑在直流接线箱中加装。为接线盒中没有安装时，可以考虑在直流接线箱中加装。为方便二极管与电路的可靠连接，建议安装前在二极管两端方便二极管与电路的可靠连接，建议安装前在二极管两端的引线上，焊接两个铜焊片或小线鼻子。的引线上，焊接两个铜焊片或小线鼻子。 37何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 3.交流配电柜的设计交流配电柜的设计 （1）交流配电柜的结构和功能）交流配电柜的结构和功能 交流配电柜：逆变器与交流负载之间接受和分配电能的交流

43、配电柜：逆变器与交流负载之间接受和分配电能的电力设备。电力设备。组成：组成：开关类电器（如空气开关、切换开关、开关类电器（如空气开关、切换开关、交流接触器等）、保护类电器（如熔断器、防雷器等）、交流接触器等）、保护类电器（如熔断器、防雷器等）、测量类电器（如电压表、电流表、电能表、交流互感器等）测量类电器（如电压表、电流表、电能表、交流互感器等）及指示灯、母线排等组成；及指示灯、母线排等组成；分类：分类：大型和小型配电柜；户大型和小型配电柜；户内型和户外型配电柜；低压和高压配电柜。内型和户外型配电柜；低压和高压配电柜。中小型太阳能光伏发电系统一般采用低压供电和输送方中小型太阳能光伏发电系统一般

44、采用低压供电和输送方式，选用低压配电柜。大型光伏发电系统大都采用高压配式，选用低压配电柜。大型光伏发电系统大都采用高压配供电装置和设施输送电力，并入电网，因此要选用符合大供电装置和设施输送电力，并入电网，因此要选用符合大型发电系统需要的高低压配电柜和升、降压变压器等配电型发电系统需要的高低压配电柜和升、降压变压器等配电设施。设施。38何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试（1）交流配电柜的结构和功能）交流配电柜的结构和功能 光伏发电系统用交流配电柜的光伏发电系统用交流配电柜的技术要求技术要求：选型和

45、制造都要符合国标要求，配电和控制回路都要选型和制造都要符合国标要求，配电和控制回路都要采用成熟可靠的电子线路和电力电子器件；采用成熟可靠的电子线路和电力电子器件；操作方便，运行可靠，双路输入时切换动作准确；操作方便，运行可靠，双路输入时切换动作准确；发生故障时能够准确、迅速切断事故电流，防止故障发生故障时能够准确、迅速切断事故电流，防止故障扩大；扩大；在满足需要、保证安全性能的前提下，尽量做到体积在满足需要、保证安全性能的前提下，尽量做到体积小、重量轻、工艺好、制造成本低；小、重量轻、工艺好、制造成本低；当在高海拔地区或较恶劣的环境条件下使用时，要注当在高海拔地区或较恶劣的环境条件下使用时，要

46、注意加强机箱的散热，并在设计时对低压电器元件的选用意加强机箱的散热，并在设计时对低压电器元件的选用留有一定余量，以确保系统的可靠性；留有一定余量，以确保系统的可靠性；39何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试（1）交流配电柜的结构和功能）交流配电柜的结构和功能 光伏发电系统用交流配电柜的光伏发电系统用交流配电柜的技术要求技术要求： 交流配电柜的结构应为单面或双面门开启结构，以方交流配电柜的结构应为单面或双面门开启结构，以方便维护、检修及更换电器元件；便维护、检修及更换电器元件；配电柜要有良好的保护接

47、地系统，主接地点一般焊接配电柜要有良好的保护接地系统，主接地点一般焊接在机柜下方的箱体骨架上，前后柜门和仪表盘等都应有在机柜下方的箱体骨架上，前后柜门和仪表盘等都应有接地点与柜体相连，以构成完整的接地保护，保证操作及接地点与柜体相连，以构成完整的接地保护，保证操作及维护检修人员的安全；维护检修人员的安全； 交流配电柜还要具有负载过载或短路的保护功能，当交流配电柜还要具有负载过载或短路的保护功能，当电路有短路或过载等故障发生时，相应的断路器应能自电路有短路或过载等故障发生时，相应的断路器应能自动跳闸或熔断器熔断，断开输出。动跳闸或熔断器熔断，断开输出。 40何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术

48、第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）交流配电柜的设计）交流配电柜的设计太阳能光伏发电系统的交流配电柜：配置总电源开关，太阳能光伏发电系统的交流配电柜：配置总电源开关，并根据交流负载设置分路开关。面板上要配置电压表、电并根据交流负载设置分路开关。面板上要配置电压表、电流表，用于检测逆变器输出的单相或三相交流电的工作电流表，用于检测逆变器输出的单相或三相交流电的工作电压和工作电流等，电路结构如图压和工作电流等，电路结构如图7-20所示。所示。 图图7-207-20交流配电柜电路结构示意图交流配电柜电路结构示意图41何道清太阳能光伏

49、发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 设计参考：设计参考： （1）防雷器装量）防雷器装量太阳能光伏发电系统的交太阳能光伏发电系统的交流配电柜中一般都接有防雷流配电柜中一般都接有防雷器装置，用来保护交流负载器装置，用来保护交流负载或交流电网免遭雷电破坏。或交流电网免遭雷电破坏。防雷器一般接在总开关之后，防雷器一般接在总开关之后，具体接法如图具体接法如图7-21所示。所示。图图7-217-21交流配电柜中交流配电柜中防雷器接法示意图防雷器接法示意图42何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的

50、设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 设计参考：设计参考： （2）发电、用电计量电度表发电、用电计量电度表 图图7-227-22用电发电计量用电发电计量电度表接线示意图电度表接线示意图 43何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 4.光伏控制器和逆变器的安装光伏控制器和逆变器的安装 （1）控制器的安装）控制器的安装 小功率控制器安装时要先连接蓄电池，再连接太阳能电小功率控制器安装时要先连接蓄电池，再连接太阳能电池组件的输入，最后连接负载或逆变器，安装时注意正负池组件的

51、输入，最后连接负载或逆变器，安装时注意正负极不要接反。控制器接线时要将工作开关放在关的位置，极不要接反。控制器接线时要将工作开关放在关的位置，先连接蓄电池组输出引线，再连接太阳能电池方阵的输出先连接蓄电池组输出引线，再连接太阳能电池方阵的输出引线，在有阳光照射时闭合开关，观察是否有正常的直流引线，在有阳光照射时闭合开关，观察是否有正常的直流电压和充电电流，一切正常后，可进行与逆变器的连接。电压和充电电流，一切正常后，可进行与逆变器的连接。 （2）逆变器的安装）逆变器的安装 检查无误后先将逆变器的输入开关断开，再与控制器的检查无误后先将逆变器的输入开关断开，再与控制器的输出接线连接。接线时要注意

52、分清正负极极性，并保证连输出接线连接。接线时要注意分清正负极极性，并保证连接牢固。接牢固。 44何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 5.防雷与接地系统的设计与安装施工防雷与接地系统的设计与安装施工 作用：作用：避免雷击和设备开关感应对系统的危害。避免雷击和设备开关感应对系统的危害。 光伏发电系统的主要部分都安装在露天状态下易受直接光伏发电系统的主要部分都安装在露天状态下易受直接和间接雷击（浪涌电压和电流）的危害，也会危害到与光和间接雷击（浪涌电压和电流）的危害，也会危害到与光伏发电系统伏发电系统

53、有着直接连接的有着直接连接的相关相关相关电器设备及建筑物。相关电器设备及建筑物。 大功率电路的闭合与断开的瞬间、感性负载和容性负载大功率电路的闭合与断开的瞬间、感性负载和容性负载的接通或断开的瞬间、大型用电系统或变压器等断开等也的接通或断开的瞬间、大型用电系统或变压器等断开等也都会产生较大的开关浪涌电压和电流，同样会对相关设备、都会产生较大的开关浪涌电压和电流，同样会对相关设备、线路等造成危害。线路等造成危害。 45何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （1）太阳能光伏发电系统的防雷措施和设计要求

54、）太阳能光伏发电系统的防雷措施和设计要求太阳能光伏发电系统或发电站建设地址选择，要尽量太阳能光伏发电系统或发电站建设地址选择，要尽量避免放置在容易遭受雷击的位置和场合。避免放置在容易遭受雷击的位置和场合。尽量避免避雷针的太阳阴影落在太阳电池方阵组件上。尽量避免避雷针的太阳阴影落在太阳电池方阵组件上。根据现场状况，可采用避雷针、避雷带和避雷网等不根据现场状况，可采用避雷针、避雷带和避雷网等不同防护措施对直击雷进行防护，减少雷击概率。并应尽量同防护措施对直击雷进行防护，减少雷击概率。并应尽量采用多根均匀布置的引下线将雷击电流引入地下。多根引采用多根均匀布置的引下线将雷击电流引入地下。多根引下线的分

55、流作用可降低引下线的引线压降，减少侧击的危下线的分流作用可降低引下线的引线压降，减少侧击的危险，并使引下线泄流产生的磁场强度减小。险，并使引下线泄流产生的磁场强度减小。 为防止雷电感应，要将整个光伏发电系统的所有金属为防止雷电感应，要将整个光伏发电系统的所有金属物，包括电池组件外框、设备、机箱机柜外壳、金属线管物，包括电池组件外框、设备、机箱机柜外壳、金属线管等与联合接地体等电位连接，并且做到各自独立接地，图等与联合接地体等电位连接，并且做到各自独立接地，图7-23是光伏发电系统等电位连接示意图。是光伏发电系统等电位连接示意图。 46何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电

56、系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试图图7-237-23光伏发电系统光伏发电系统等电位连接示意图等电位连接示意图47何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 在系统回路上逐级加装在系统回路上逐级加装 防雷器件，实行多级保护，防雷器件，实行多级保护，使雷击或开关浪涌电流经过使雷击或开关浪涌电流经过多级防雷器件泄流。一般在多级防雷器件泄流。一般在光伏发电系统直流线路部分光伏发电系统直流线路部分采用直流电源防雷器，在逆采用直流电源防雷器，在逆变后的交流线路部分，使用变后

57、的交流线路部分，使用交流电源防雷器。防雷器在交流电源防雷器。防雷器在太阳能光伏发电系统中的应太阳能光伏发电系统中的应用如图用如图7-24所示。所示。图图7-247-24防雷器在光伏发电防雷器在光伏发电系统应用示意图系统应用示意图48何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）光伏发电系统的接地类型和要求）光伏发电系统的接地类型和要求 防雷接地。避雷针防雷接地。避雷针(带带)、引下线、接地体等，要求接地、引下线、接地体等，要求接地电阻小于电阻小于30 ，并最好考虑单独设置接地体。，并最好考虑单独设置

58、接地体。安全保护接地、工作接地、屏蔽接地。包括光伏电池安全保护接地、工作接地、屏蔽接地。包括光伏电池组件外框、支架，控制器、逆变器、配电柜外壳，蓄电池组件外框、支架，控制器、逆变器、配电柜外壳，蓄电池支架、金属穿线管外皮及蓄电池、逆变器的中性点等，要支架、金属穿线管外皮及蓄电池、逆变器的中性点等，要求接地电阻求接地电阻4 . 当以上四种接地共用一组接地装置时，其接地电阻按当以上四种接地共用一组接地装置时，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷已单独设置接地装置时，其余三其中最小值确定；若防雷已单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最种接地宜共用一组接地装置，其接

59、地电阻不应大于其中最小值。小值。 条件许可时，防雷接地系统应尽量单独设置，不与其条件许可时，防雷接地系统应尽量单独设置，不与其它接地系统共用。并保证防雷接地系统的接地体与公用接它接地系统共用。并保证防雷接地系统的接地体与公用接地体在地下的距离保持地体在地下的距离保持3m以上。以上。 49何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （3）防雷器的安装）防雷器的安装 安装方法安装方法 防雷器模块、火花放电间隙模块及报警模块等组合，直防雷器模块、火花放电间隙模块及报警模块等组合，直接安装到配电箱中标准的接安装

60、到配电箱中标准的35mm导轨上。导轨上。 安装位置的确定安装位置的确定 防雷器要安装在分区交界处。防雷器要安装在分区交界处。B级级(级级)防雷器一般安装防雷器一般安装在电缆进入建筑物的入口处，例如安装在电源的主配电柜在电缆进入建筑物的入口处，例如安装在电源的主配电柜中。中。C级级(级级)防雷器一般安装在分配电柜中，作为基本保防雷器一般安装在分配电柜中，作为基本保护的补充。护的补充。D级级(I级级)防雷器属于精细保护级防雷，要尽可防雷器属于精细保护级防雷，要尽可能地靠近被保护设备端进行安装。能地靠近被保护设备端进行安装。50何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7

61、.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （3）防雷器的安装）防雷器的安装 电气连接电气连接 防雷器的连接导线必须保持尽可能短，以避免导线的阻防雷器的连接导线必须保持尽可能短，以避免导线的阻抗和感抗产生附加的残压降。如果现场安装时连接线长度抗和感抗产生附加的残压降。如果现场安装时连接线长度无法小于无法小于0.5m时，则防雷器的连接方式必须使用时，则防雷器的连接方式必须使用V字形方字形方式连接，如图式连接，如图7-25所示。所示。 图图7-257-25防雷器连接方式示意图防雷器连接方式示意图51何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太

62、阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 电气连接电气连接 布线时要注意将已经保护的线路和未保护的线路布线时要注意将已经保护的线路和未保护的线路(包括接包括接地线地线)，绝对不要近距离平行排布，它们的排布必须有一定，绝对不要近距离平行排布，它们的排布必须有一定空间距离或通过屏蔽装置进行隔离，以防止从未保护的线空间距离或通过屏蔽装置进行隔离，以防止从未保护的线路向已经保护的线路感应雷电浪涌电流。路向已经保护的线路感应雷电浪涌电流。 防雷器连接线的截面积应和配电系统的相线及零线防雷器连接线的截面积应和配电系统的相线及零线(L1、L2、L3、N）的截面积相同或按照表）的截面积相同或按照

63、表7-4方式选取。方式选取。 导线类型导线类型导线截面积导线截面积(mm2)（材质：铜）（材质：铜）主电路导线主电路导线 3550 70防雷器接地线防雷器接地线 1625 35防雷器连接线防雷器连接线101625表表7-47-4防雷器连接线截面积选取对照表防雷器连接线截面积选取对照表52何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 零线和地线的连接零线和地线的连接 零线零线的连接可以分流相当可观的雷电流，在主配电柜的连接可以分流相当可观的雷电流，在主配电柜中，零线的连接线截面积应不小于中，零线的连接线截面

64、积应不小于16mm2，用电量较小的，用电量较小的系统中，零线的截面积可以选择较小些。防雷器系统中，零线的截面积可以选择较小些。防雷器接地线接地线的的截面积一般取主电路截面积的一半，或按照表截面积一般取主电路截面积的一半，或按照表7-4方式选取。方式选取。 接地和等电位连接接地和等电位连接 防雷器的防雷器的接地线接地线必须和设备的接地线或系统保护接地可必须和设备的接地线或系统保护接地可靠连接。如果系统存在雷击保护等电位连接系统，防雷器靠连接。如果系统存在雷击保护等电位连接系统，防雷器的接地线最终也必须和等电位连接系统可靠连接。系统中的接地线最终也必须和等电位连接系统可靠连接。系统中每一个局部的等

65、电位排也都必须和主等电位连接排可靠连每一个局部的等电位排也都必须和主等电位连接排可靠连接，连接线的截面积必须满足接地线的最小截面积要求。接，连接线的截面积必须满足接地线的最小截面积要求。 53何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （4）接地系统的安装施工）接地系统的安装施工 接地体的埋设接地体的埋设 电气设备保护等地线的接地体、避雷针地线的接地体应电气设备保护等地线的接地体、避雷针地线的接地体应单独挖坑埋设；坑与坑的间距应不小于单独挖坑埋设；坑与坑的间距应不小于3m；坑内放入专用；坑内放入专用接地

66、体或自行设计制作的接地体；坑周围填充接地专用降接地体或自行设计制作的接地体；坑周围填充接地专用降阻剂。电器、设备保护等接地线的引下线最好采用截面积阻剂。电器、设备保护等接地线的引下线最好采用截面积35mm2接地专用多股铜芯电缆连接，避雷针的引下线可用接地专用多股铜芯电缆连接，避雷针的引下线可用直径直径8mm圆钢连接。圆钢连接。 避雷针的安装避雷针的安装 避雷针的安装最好依附在配电室等建筑物旁边，以利于避雷针的安装最好依附在配电室等建筑物旁边，以利于安装固定，并尽量在接地体的埋设地点附近。避雷针的高安装固定，并尽量在接地体的埋设地点附近。避雷针的高度根据要保护的范围而定，条件允许时尽量单独接地。

67、度根据要保护的范围而定，条件允许时尽量单独接地。 54何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 6.蓄电池组的安装蓄电池组的安装 小型光伏发电系统蓄电池的安装位置应尽可能靠近太阳小型光伏发电系统蓄电池的安装位置应尽可能靠近太阳能电池和控制器；中、大型光伏发电系统，蓄电池最好与能电池和控制器；中、大型光伏发电系统，蓄电池最好与控制器、逆变器及交流配电柜等分室而放。安装位置要保控制器、逆变器及交流配电柜等分室而放。安装位置要保证通风良好，排水方便，防止高温，环境温度应尽量保持证通风良好，排水方便，防止高温

68、，环境温度应尽量保持在在1025之间。之间。 蓄电池与地面之间应采取绝缘措施，垫木板或其它绝缘蓄电池与地面之间应采取绝缘措施，垫木板或其它绝缘物，以免蓄电池与地面短路而放电。如果蓄电池数量较多物，以免蓄电池与地面短路而放电。如果蓄电池数量较多时，可以安装在蓄电池专用支架上，且支架要可靠接地。时，可以安装在蓄电池专用支架上，且支架要可靠接地。 蓄电池安装结束，要测量蓄电池的总电压和单只电压，蓄电池安装结束，要测量蓄电池的总电压和单只电压，单只电压大小要相等。接线时辨清正负极，保证接线质量。单只电压大小要相等。接线时辨清正负极，保证接线质量。 蓄电池极柱与接线间必须紧密接触，并在极柱与连接点蓄电池

69、极柱与接线间必须紧密接触，并在极柱与连接点涂一层凡士林油膜，以防腐蚀生锈造成接触不良。涂一层凡士林油膜，以防腐蚀生锈造成接触不良。55何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 7.线缆的铺设与连接线缆的铺设与连接 （1）太阳能光伏发电系统连接线缆铺设注意事项）太阳能光伏发电系统连接线缆铺设注意事项 不得在墙和支架的锐角边缘铺设电缆，以免切割、磨不得在墙和支架的锐角边缘铺设电缆，以免切割、磨损伤害电缆绝缘层引起短路，或切断导线引起断路。损伤害电缆绝缘层引起短路，或切断导线引起断路。 应为电缆提供足够的支

70、撑和固定，防止风吹等对电缆应为电缆提供足够的支撑和固定，防止风吹等对电缆造成机械损伤。造成机械损伤。 布线松紧要适当，过于张紧会因热胀冷缩造成断裂。布线松紧要适当，过于张紧会因热胀冷缩造成断裂。 考虑环境因素影响，线缆绝缘层应能耐受风吹、日晒、考虑环境因素影响，线缆绝缘层应能耐受风吹、日晒、雨淋、腐蚀等。雨淋、腐蚀等。 电缆接头要特殊处理，要防止氧化和接触不良，必要电缆接头要特殊处理，要防止氧化和接触不良，必要时要镀锡或锡焊处理。时要镀锡或锡焊处理。 同一电路馈线和回线应尽可能绞合在一起。同一电路馈线和回线应尽可能绞合在一起。56何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统

71、的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （1）太阳能光伏发电系统连接线缆铺设注意事项）太阳能光伏发电系统连接线缆铺设注意事项 线缆外皮颜色选择要规范，如火线、零线和地线等颜线缆外皮颜色选择要规范，如火线、零线和地线等颜色要加以区分。色要加以区分。 线缆的截面积要与其线路工作电流相匹配，截面积过线缆的截面积要与其线路工作电流相匹配，截面积过小，可能使导线发热，造成线路损耗过大，甚至使绝缘外小，可能使导线发热，造成线路损耗过大，甚至使绝缘外皮熔化，产生短路甚至火灾。特别是在低电压直流电路皮熔化，产生短路甚至火灾。特别是在低电压直流电路中，线路损耗尤其明显。截面积过大

72、，又会造成不必要的中，线路损耗尤其明显。截面积过大，又会造成不必要的浪费。因此系统各部分线缆要根据各自通过电流的大小进浪费。因此系统各部分线缆要根据各自通过电流的大小进行选择确定。行选择确定。 当线缆铺设需要穿过楼面、屋面或墙面时，其防水套当线缆铺设需要穿过楼面、屋面或墙面时，其防水套管与建筑主体之间的缝隙必须做好防水密封处理，建筑表管与建筑主体之间的缝隙必须做好防水密封处理，建筑表面要处理光洁。面要处理光洁。57何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）线缆的铺设与连接）线缆的铺设与连接 线缆

73、铺设与连接主要以直流布线为主，注意正负极性。线缆铺设与连接主要以直流布线为主，注意正负极性。 在进行光伏电池方阵与直流接线箱之间的线路连接在进行光伏电池方阵与直流接线箱之间的线路连接时，所使用导线的截面积要满足最大短路电流的需要。各时，所使用导线的截面积要满足最大短路电流的需要。各组件方阵串的输出引线要做编号和正负极性的标记，然后组件方阵串的输出引线要做编号和正负极性的标记，然后引入直流接线箱。线缆在进引入直流接线箱。线缆在进入接线箱或房屋穿线孔时，入接线箱或房屋穿线孔时，要做如图要做如图7-26所示的防水弯，所示的防水弯，以防积水顺电缆进入屋内或以防积水顺电缆进入屋内或机箱内机箱内。 图图7

74、-267-26线缆防水弯示意图线缆防水弯示意图58何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 当太阳能电池方阵在地面安装时要采用地下布线方当太阳能电池方阵在地面安装时要采用地下布线方式，地下布线时要对导线套线管进行保护，掩埋深度距离式，地下布线时要对导线套线管进行保护，掩埋深度距离地面在地面在0.5m以上。以上。 交流逆变器输出的电气方式有单相二线制、单相三线交流逆变器输出的电气方式有单相二线制、单相三线制、三相三线制和三相四线制等，连接时注意相线和零线制、三相三线制和三相四线制等，连接时注意相线和零线

75、的正确连接。的正确连接。59何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试7.3.2太阳能光伏发电系统的检查测试太阳能光伏发电系统的检查测试 1.光伏发电系统的检查光伏发电系统的检查 （1）电池组件及方阵检查）电池组件及方阵检查 光伏发电系统的检查主要是对各个电器设备、部件等进光伏发电系统的检查主要是对各个电器设备、部件等进行外观检查，内容包括电池组件方阵、基础支架、接线箱、行外观检查，内容包括电池组件方阵、基础支架、接线箱、控制器、逆变器、系统并网装置和接地系统等。控制器、逆变器、系统并网装置和接地系统等

76、。 检查方阵外观是否平整、美观，组件是否安装牢固，引检查方阵外观是否平整、美观，组件是否安装牢固，引线是否接触良好，引线外皮有否破损等。检查组件或方阵线是否接触良好，引线外皮有否破损等。检查组件或方阵支架是否有生锈和螺丝松动之处。支架是否有生锈和螺丝松动之处。 （2）直流接线箱和交流配电柜的检查）直流接线箱和交流配电柜的检查 检查外壳有无腐蚀、生锈、变形；内部接线有无错误，检查外壳有无腐蚀、生锈、变形；内部接线有无错误，接线端子有无松动，外部接线有无损伤。接线端子有无松动，外部接线有无损伤。60何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安

77、装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （3）控制器、逆变器的检查）控制器、逆变器的检查 检查外壳有无腐蚀、生锈、变形；接线端子是否松动，检查外壳有无腐蚀、生锈、变形；接线端子是否松动，输入、输出接线是否正确。输入、输出接线是否正确。 （4）接地系统的检查）接地系统的检查 检查接地系统是否连接良好，有无松动；连接线是否有检查接地系统是否连接良好，有无松动；连接线是否有损伤；所有接地是否为等电位连接。损伤；所有接地是否为等电位连接。 （5）配线电缆的检查）配线电缆的检查 太阳能光伏发电系统中的电线电缆在施工过程中很可能太阳能光伏发电系统中的电线电缆在施工过程中很可能出现碰伤和扭曲等，这会导致绝缘被破

78、坏以及绝缘电阻下出现碰伤和扭曲等，这会导致绝缘被破坏以及绝缘电阻下降等。因此在工程结束后，在做上述各项检查的过程中，降等。因此在工程结束后，在做上述各项检查的过程中，同时对相关配线电缆进行外观检查，通过检查确认电线电同时对相关配线电缆进行外观检查，通过检查确认电线电缆有无损伤。缆有无损伤。61何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 2.光伏发电系统的测试光伏发电系统的测试 （1）电池方阵的测试）电池方阵的测试 太阳电池方阵组件串中的太阳能电池组件的规格和型号太阳电池方阵组件串中的太阳能电池组件的规格

79、和型号都是相同的，可根据电池组件生产厂商提供的技术参数，都是相同的，可根据电池组件生产厂商提供的技术参数，查出单块组件的开路电压，将其乘以串联的数目，应基本查出单块组件的开路电压，将其乘以串联的数目，应基本等于组件串两端的开路电压。等于组件串两端的开路电压。 通常由通常由36片或片或72片电池片制造的电池组件，其开路电压片电池片制造的电池组件，其开路电压约为约为21V或或42V左右。如有若干块太阳能电池组件串联，则左右。如有若干块太阳能电池组件串联，则其组件串两端的开路电压应约为其组件串两端的开路电压应约为21V或或42V的整数倍。的整数倍。 测量太阳能电池组件串的短路电流，应基本符合设计要测

80、量太阳能电池组件串的短路电流，应基本符合设计要求。求。62何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）绝缘电阻的测试）绝缘电阻的测试 测试仪表：测试仪表：选用选用500V或或1000V的绝缘电阻计的绝缘电阻计(兆欧表兆欧表)； 测试方法：测试方法：测量太阳电池阵列的各输出端子对地间的绝测量太阳电池阵列的各输出端子对地间的绝缘电阻。缘电阻。 图图7-277-27太阳能电池太阳能电池方阵绝缘电阻的方阵绝缘电阻的测试方法示意图测试方法示意图63何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电

81、系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试（2）绝缘电阻的测试）绝缘电阻的测试 测试标准：测试标准： 逆变器电路的绝逆变器电路的绝缘电阻测试方法如缘电阻测试方法如图图7-28所示所示 对地电压（对地电压（V）绝缘电阻（绝缘电阻（M ） 150 0.1150300 0.2300 0.4表表7-57-5绝缘电阻测定标准绝缘电阻测定标准图图7-287-28逆变器的绝缘逆变器的绝缘电阻测试方法示意图电阻测试方法示意图64何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （3）绝缘耐压的

82、测试）绝缘耐压的测试 太阳能电池方阵电路和逆变器电路应进行绝缘耐压测试。太阳能电池方阵电路和逆变器电路应进行绝缘耐压测试。测量的条件和方法与上面的绝缘电阻测试相同。测量的条件和方法与上面的绝缘电阻测试相同。 进行太阳能电池方阵电路的绝缘耐压测试时，将标准太进行太阳能电池方阵电路的绝缘耐压测试时，将标准太阳电池方阵的开路电压作为最大使用电压，对太阳能电池阳电池方阵的开路电压作为最大使用电压，对太阳能电池方阵电路加上最大使用电压的方阵电路加上最大使用电压的1.5倍的直流电压或倍的直流电压或1倍的交倍的交流电压，测试时间为流电压，测试时间为10min左右，检查是否出现绝缘破坏。左右，检查是否出现绝缘

83、破坏。绝缘耐压测试时一般要将防雷器等避雷装置取下或从电路绝缘耐压测试时一般要将防雷器等避雷装置取下或从电路中脱开，然后进行测试。中脱开，然后进行测试。 在对逆变器电路进行绝缘耐压测试时，测试电压与太阳在对逆变器电路进行绝缘耐压测试时，测试电压与太阳能电池方阵电路的测试电压相同，测试时间也为能电池方阵电路的测试电压相同，测试时间也为10min，检，检查逆变器电路是否出现绝缘破坏。查逆变器电路是否出现绝缘破坏。65何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （4）接地电阻的测试）接地电阻的测试 测量仪表：接

84、地电阻计，外加一个接地电极引线以及两测量仪表：接地电阻计，外加一个接地电极引线以及两个辅助电极。接地电阻的测试方法如图个辅助电极。接地电阻的测试方法如图7-29所示。所示。 图图7-297-29接地电阻测试示意图接地电阻测试示意图66何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （5）控制器的性能测试）控制器的性能测试 对控制器的性能应进行一次全面检测，验证其是否符合对控制器的性能应进行一次全面检测，验证其是否符合GB/T 19064-2003规定的具体要求。规定的具体要求。 对控制器单独进行测试。使用合

85、适的直流稳压电源，为对控制器单独进行测试。使用合适的直流稳压电源，为控制器的输入端提供稳定的工作电压，并调节电压大小，控制器的输入端提供稳定的工作电压，并调节电压大小，验证其充满断开、恢复连接及低压断开时的电压是否符合验证其充满断开、恢复连接及低压断开时的电压是否符合要求。有些控制器具有输出稳压功能，可在适当范围内改要求。有些控制器具有输出稳压功能，可在适当范围内改变输入电压，测量输出是否保持稳定。测试控制器的最大变输入电压，测量输出是否保持稳定。测试控制器的最大自身耗电是否满足不超过其额定工作电流的自身耗电是否满足不超过其额定工作电流的1%的要求。的要求。 若控制器还具备智能控制、设备保护、

86、数据采集、状态若控制器还具备智能控制、设备保护、数据采集、状态显示、故障报警等功能，也可进行适当的检测。显示、故障报警等功能，也可进行适当的检测。 67何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 7.3.3 太阳能光伏发电系统逆变器的调试太阳能光伏发电系统逆变器的调试 1.离网逆变器调试离网逆变器调试检查逆变器的产品说明书和出厂检验合格证书是否齐全。检查逆变器的产品说明书和出厂检验合格证书是否齐全。对逆变器进行全面检测，其主要技术指标应符合国标对逆变器进行全面检测，其主要技术指标应符合国标GB/T 19

87、064-2003的要求。的要求。测量逆变器输出的工作电压，检测输出的波形、频率、测量逆变器输出的工作电压，检测输出的波形、频率、效率、负载功率因数等指标是否符合设计要求。测试逆变效率、负载功率因数等指标是否符合设计要求。测试逆变器的保护、报警等功能，并做好记录。器的保护、报警等功能，并做好记录。 68何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 2.并网逆变控制器调试并网逆变控制器调试并网逆变控制器是并网光伏系统最重要的部件之一，事并网逆变控制器是并网光伏系统最重要的部件之一，事关光伏系统能否正常工作和电

88、网的安全运行，必须仔细调关光伏系统能否正常工作和电网的安全运行，必须仔细调试。试。并网逆变控制器必须具备产品说明书和出厂检验合格证并网逆变控制器必须具备产品说明书和出厂检验合格证书。书。（1）性能测试）性能测试电能质量测试电能质量测试测试电能质量可采用测试电能质量可采用图图7-30所示的电能质量所示的电能质量测试电路图。测试电路图。图图7-307-30电能质量测试电路图电能质量测试电路图1-1-电能质量分析仪；电能质量分析仪；2-2-电网解列点；电网解列点；3-3-电压和频率可调的净化交流电源电压和频率可调的净化交流电源 69何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设

89、计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试电能质量测试电能质量测试 参数的测量：参数的测量： a.工作电压和频率：工作电压和频率： GB/T 123252003 b.电压波动和闪变：电压波动和闪变： GB123262000 c.谐波和波形畸变：谐波和波形畸变： GB/T 145491993 d.功率因数：功率因数： e. (三相三相)输出电压不平衡度：输出电压不平衡度： 允许值为允许值为2%，短时不得超过，短时不得超过4% f.输出直流分量检测：直流电流分量应输出直流分量检测：直流电流分量应1%输出电流。输出电流。 70何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳

90、能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试保护功能测试保护功能测试 a.过电压过电压/欠电压保护：按照欠电压保护：按照光伏系统并网技术要求光伏系统并网技术要求(GB/T 199392005)中表中表3的指标，的指标， b.过过/欠频率：按照欠频率：按照光伏系统并网技术要求光伏系统并网技术要求（GB/T 199392005）的规定，）的规定， c.防孤岛效应：光伏系统并网运行时，使模拟电网失压，防孤岛效应：光伏系统并网运行时，使模拟电网失压，防孤岛效应保护应在防孤岛效应保护应在2s内动作，将光伏系统与电网断开。内动作，将光伏系统与电网断开。 d.电网恢复

91、：在过电网恢复：在过/欠电压、过欠电压、过/欠频率、防孤岛效应保护欠频率、防孤岛效应保护检测时，由于模拟电网的指标越限或电网失压使光伏系统检测时，由于模拟电网的指标越限或电网失压使光伏系统停机或与电网断开后，恢复净化交流电源正常工作范围，停机或与电网断开后，恢复净化交流电源正常工作范围，具有自动恢复并网功能的并网光伏系统应在规定的时段内具有自动恢复并网功能的并网光伏系统应在规定的时段内再并网。再并网。 71何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试保护功能测试保护功能测试 e.短路保护：在解列点处模拟电

92、网短路，测量光伏系统的短路保护：在解列点处模拟电网短路，测量光伏系统的输出电流及解列时间，应符合输出电流及解列时间，应符合光伏系统并网技术要求光伏系统并网技术要求(GB/T 199392005)的要求。电网短路时，逆变器的过电的要求。电网短路时，逆变器的过电流应不大于额定电流的流应不大于额定电流的150 %，并在，并在0.1s以内将光伏系统与以内将光伏系统与电网断开。电网断开。f.反向电流保护：当光伏系统设计为非逆流方式运行时，反向电流保护：当光伏系统设计为非逆流方式运行时，应试验其反向电流保护功能。应试验其反向电流保护功能。图图7-317-31反向电流保护参考试验电路反向电流保护参考试验电路

93、1-1-电网解列点；电网解列点；2-2-逆向电流检测装置；逆向电流检测装置；3-3-隔离变压器；隔离变压器；4-4-电网或模拟电网电网或模拟电网72何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试太阳能光伏发电系统的安装调试 （2）线路连接）线路连接先将并网逆变控制器与太阳电池方阵连接，测量直流端先将并网逆变控制器与太阳电池方阵连接，测量直流端的工作电流和电压、输出功率，若符合要求，可将并网逆的工作电流和电压、输出功率，若符合要求，可将并网逆变控制器与电网连接，测量交流端的电压、功率等技术数变控制器与电网连接，测量交流端的电压、功率等技

94、术数据，同时记录太阳辐照强度、环境温度、风速等参数，判据，同时记录太阳辐照强度、环境温度、风速等参数，判断是否与设计要求相符合。断是否与设计要求相符合。若光伏系统各个部分均工作正常，即可投入试运行。定若光伏系统各个部分均工作正常，即可投入试运行。定时记录各种运行数据，正常运行一定时间后，如无异常情时记录各种运行数据，正常运行一定时间后，如无异常情况发生，即可进行竣工验收。况发生，即可进行竣工验收。 73何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理7.4.1太阳能光伏发电系统的运行维护太阳能光伏发电系统的运

95、行维护 1.太阳能光伏发电系统的日常检查和定期维护太阳能光伏发电系统的日常检查和定期维护 （1）光伏发电系统的日常检查）光伏发电系统的日常检查 观察电池方阵表面是否清洁，及时清除灰尘和污垢，观察电池方阵表面是否清洁，及时清除灰尘和污垢，可用清水冲洗或用干净抹布擦拭，但不得使用化学试剂清可用清水冲洗或用干净抹布擦拭，但不得使用化学试剂清洗。检查了解方阵有无接线脱落等情况。洗。检查了解方阵有无接线脱落等情况。 注意观察所有设备的外观锈蚀、损坏等情况，用手背注意观察所有设备的外观锈蚀、损坏等情况，用手背触碰设备外壳检查有无温度异常，检查外露的导线有无绝触碰设备外壳检查有无温度异常，检查外露的导线有无

96、绝缘老化、机械性损坏，箱体内有否进水等情况。设备运行缘老化、机械性损坏，箱体内有否进水等情况。设备运行有无异常声响，运行环境有无异味，如有应找出原因，并有无异常声响，运行环境有无异味，如有应找出原因，并立即采取有效措施，予以解决。立即采取有效措施，予以解决。 若发现严重异常情况，除了立即切断电源，并采取有效若发现严重异常情况，除了立即切断电源，并采取有效措施外，还要报告有关人员，同时做好记录。措施外，还要报告有关人员，同时做好记录。74何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 （1）光伏发电系统的日常

97、检查）光伏发电系统的日常检查 观察蓄电池的外壳有无变形或裂纹，有无液体渗漏。观察蓄电池的外壳有无变形或裂纹，有无液体渗漏。充、放电状态是否良好，充电电流是否适当。环境温度及充、放电状态是否良好，充电电流是否适当。环境温度及通风是否良好，并保持室内清洁，蓄电池外部是否有污垢通风是否良好，并保持室内清洁，蓄电池外部是否有污垢和灰尘等。和灰尘等。 75何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 （2）光伏发电系统的定期维护）光伏发电系统的定期维护 检查、了解运行记录，分析光伏系统的运行情况，对检查、了解运行记

98、录，分析光伏系统的运行情况，对于光伏系统的运行状态做出判断，如发现问题，立即进行于光伏系统的运行状态做出判断，如发现问题，立即进行专业的维护和指导。专业的维护和指导。 设备外观检查和内部的检查，主要涉及活动和连接部设备外观检查和内部的检查，主要涉及活动和连接部分导线，特别是大电流密度的导线、功率器件、容易锈蚀分导线，特别是大电流密度的导线、功率器件、容易锈蚀的地方等。的地方等。 对于逆变器应定期清洁冷却风扇并检查是否正常，定对于逆变器应定期清洁冷却风扇并检查是否正常，定期清除机内的灰尘，检查各端子螺丝是否紧固，检查有无期清除机内的灰尘，检查各端子螺丝是否紧固，检查有无过热后留下的痕迹及损坏的器

99、件，检查电线是否老化。过热后留下的痕迹及损坏的器件，检查电线是否老化。 定期检查和保持蓄电池电解液相对密度，及时更换损定期检查和保持蓄电池电解液相对密度，及时更换损坏的蓄电池。坏的蓄电池。76何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 （2）光伏发电系统的定期维护）光伏发电系统的定期维护 有条件时可采用红外探测的方法对光伏发电方阵、线有条件时可采用红外探测的方法对光伏发电方阵、线路和电器设备进行检查，找出异常发热和故障点，并及时路和电器设备进行检查，找出异常发热和故障点，并及时解决。解决。 每年应对光伏

100、发电系统进行一次系统绝缘电阻和接地每年应对光伏发电系统进行一次系统绝缘电阻和接地电阻的检查测试，以及对逆变控制装置进行一次全项目的电阻的检查测试，以及对逆变控制装置进行一次全项目的电能质量和保护功能的检查和试验。电能质量和保护功能的检查和试验。 光伏发电系统的检查、管理和维护是保证系统正常运行光伏发电系统的检查、管理和维护是保证系统正常运行的关键，必须对光伏发电系统认真检查，妥善管理，精心的关键，必须对光伏发电系统认真检查，妥善管理，精心维护，规范操作，发现问题及时解决，才能使得光伏发电维护，规范操作，发现问题及时解决，才能使得光伏发电系统处于长期稳定的正常运行状态。系统处于长期稳定的正常运行

101、状态。 77何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 2.太阳能光伏组件方阵的检查维护太阳能光伏组件方阵的检查维护 （1）保持太阳能电池组件方阵采光面的清洁。）保持太阳能电池组件方阵采光面的清洁。 （2）定期检查太阳能电池方阵的金属支架有无腐蚀，并）定期检查太阳能电池方阵的金属支架有无腐蚀，并定期对支架进行油漆防腐处理。方阵支架保持接地良好。定期对支架进行油漆防腐处理。方阵支架保持接地良好。 （3）使用中要定期（如）使用中要定期（如12个月）对太阳能电池方阵的个月）对太阳能电池方阵的光电参数及输出功率

102、等进行检测，以保证电池方阵的正常光电参数及输出功率等进行检测，以保证电池方阵的正常运行。运行。 （4）使用中要定期（如）使用中要定期（如12个月）检查太阳能电池组件个月）检查太阳能电池组件的封装及连线接头，如发现有封装开胶进水、电池片变色的封装及连线接头，如发现有封装开胶进水、电池片变色及接头松动、脱线、腐蚀等，要及时进行维修或更换。及接头松动、脱线、腐蚀等，要及时进行维修或更换。 （5）对带有极轴自动跟踪系统的太阳能电池方阵支架，）对带有极轴自动跟踪系统的太阳能电池方阵支架，要定期检查跟踪系统的机械和电气性能是否正常。要定期检查跟踪系统的机械和电气性能是否正常。78何道清太阳能光伏发电系统原

103、理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 3.蓄电池（组）的检查维护蓄电池（组）的检查维护 （1）保持蓄电池室内清洁，防止尘土入内；保持室内干）保持蓄电池室内清洁，防止尘土入内；保持室内干燥和通风良好，光线充足，但不应使阳光直射到蓄电池上。燥和通风良好，光线充足，但不应使阳光直射到蓄电池上。 （2）室内严禁烟火，尤其在蓄电池处于充电状态时。）室内严禁烟火，尤其在蓄电池处于充电状态时。 （3）维护蓄电池时，维护人员应配戴防护眼镜和身体防）维护蓄电池时，维护人员应配戴防护眼镜和身体防护用品，使用绝缘器械，防止人员触电，防止蓄电池短

104、路护用品，使用绝缘器械，防止人员触电，防止蓄电池短路和断路。和断路。 （4）经常进行蓄电池正常巡视的检查项目。）经常进行蓄电池正常巡视的检查项目。 （5）正常使用蓄电池时，应注意请勿使用任何有机溶剂）正常使用蓄电池时，应注意请勿使用任何有机溶剂清洗电池，切不可拆卸电池的安全阀或在电池中加入任何清洗电池，切不可拆卸电池的安全阀或在电池中加入任何物质，电池放电后应尽快充电，以免影响电池容量。物质，电池放电后应尽快充电，以免影响电池容量。79何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 4.光伏控制器和逆变器的

105、检查维护光伏控制器和逆变器的检查维护 操作使用要严格按照使用说明书的要求和规定进行。开操作使用要严格按照使用说明书的要求和规定进行。开机前要检查输入电压是否正常；操作时要注意开关机的顺机前要检查输入电压是否正常；操作时要注意开关机的顺序是否正确，各表头和指示灯的指示是否正常。序是否正确，各表头和指示灯的指示是否正常。 控制器和逆变器在发生断路、过电流、过电压、过热等控制器和逆变器在发生断路、过电流、过电压、过热等故障时，一般都会进入自动保护而停止工作。设备一旦自故障时，一般都会进入自动保护而停止工作。设备一旦自动停机，不要马上开机，要查明原因并修复后再开机。动停机，不要马上开机，要查明原因并修

106、复后再开机。 逆变器机箱或机柜内有高压，柜门平时要锁死。逆变器机箱或机柜内有高压，柜门平时要锁死。 当环境温度超过当环境温度超过30时，应采取降温散热措施，经常检时，应采取降温散热措施，经常检查机内温度、声音和气味等是否异常。查机内温度、声音和气味等是否异常。 控制器和逆变器的维护检修：严格定期查看各部分的接控制器和逆变器的维护检修：严格定期查看各部分的接线有无松动现象，发现接线有松动要立即修复。线有无松动现象，发现接线有松动要立即修复。80何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 5.配电柜及输电线

107、路的检查维护配电柜及输电线路的检查维护 检查配电柜的仪表、开关和熔断器有无损坏；各部件接检查配电柜的仪表、开关和熔断器有无损坏；各部件接点有无松动、发热和烧损现象；漏电保护器动作是否灵敏点有无松动、发热和烧损现象；漏电保护器动作是否灵敏可靠；接触开关的触点是否有损伤。可靠；接触开关的触点是否有损伤。 配电柜的维护检修内容主要有：定期清扫配电柜，修理配电柜的维护检修内容主要有：定期清扫配电柜，修理更换损坏的部件和仪表；更换和紧固各部件接线端子；箱更换损坏的部件和仪表；更换和紧固各部件接线端子；箱体锈蚀部位要及时清理并涂刷防锈漆。体锈蚀部位要及时清理并涂刷防锈漆。 定期检查输电线路的干线和支线，不

108、得有掉线、搭线、定期检查输电线路的干线和支线，不得有掉线、搭线、垂线、搭墙等现象；不得有私拉偷电现象；定期检查进户垂线、搭墙等现象；不得有私拉偷电现象；定期检查进户线和用户电表。线和用户电表。81何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 6.防雷接地系统的检查维护防雷接地系统的检查维护 （1）每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主）每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地体附近地面要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地体附近地面有无异常，必要时挖开地

109、面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，有无异常，必要时挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。如果发现问题应及时处理。 （2）接地网的接地电阻应每年进行一次测量。）接地网的接地电阻应每年进行一次测量。 （3）每年雷雨季节前应利用防雷器元件老化测试仪对运）每年雷雨季节前应利用防雷器元件老化测试仪对运行中的防雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡行中的防雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，发现防雷模块显示窗口出现红色及时更换处理。视，发现防雷模块显示窗口出现红色及时更换处理。 82何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维

110、护管理太阳能光伏发电系统的维护管理7.4.2太阳能光伏发电系统的故障排除太阳能光伏发电系统的故障排除 1.太阳能电池组件与方阵的常见故障太阳能电池组件与方阵的常见故障 太阳能电池组件的常见故障有：外电极断路、内部断路、太阳能电池组件的常见故障有：外电极断路、内部断路、旁路二极管短路、旁路二极管反接、热斑效应、接线盒脱旁路二极管短路、旁路二极管反接、热斑效应、接线盒脱落、导线老化、导线短路、背膜开裂、落、导线老化、导线短路、背膜开裂、EVA与玻璃分层进与玻璃分层进水、铝边框开裂、电池玻璃破碎、电池片或电极发黄、电水、铝边框开裂、电池玻璃破碎、电池片或电极发黄、电池栅线断裂、太阳电池板被遮挡等。可

111、根据具体情况检查池栅线断裂、太阳电池板被遮挡等。可根据具体情况检查更换或修理。更换或修理。 83何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 2.蓄电池的常见故障及解决方法蓄电池的常见故障及解决方法 阀控密封蓄电池常见故障有外壳开裂、极柱断裂、螺丝阀控密封蓄电池常见故障有外壳开裂、极柱断裂、螺丝断裂、失水、漏液、胀气、不可逆硫酸盐化、电池内部短断裂、失水、漏液、胀气、不可逆硫酸盐化、电池内部短路等，路等，84何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.4 太阳能光伏发电系统的

112、维护管理太阳能光伏发电系统的维护管理 3.光伏控制器的常见故障光伏控制器的常见故障 光伏控制器的常见故障有：因电压过高造成损坏，蓄电光伏控制器的常见故障有：因电压过高造成损坏，蓄电池极性反接损坏，因雷击造成损坏，工作点设置不对或漂池极性反接损坏，因雷击造成损坏，工作点设置不对或漂移造成充放电控制错误，空气开关或继电器触点拉弧，功移造成充放电控制错误，空气开关或继电器触点拉弧，功率开关晶体管器件损坏等。可根据具体情况维修或更换控率开关晶体管器件损坏等。可根据具体情况维修或更换控制器系统。制器系统。 4.逆变器的常见故障逆变器的常见故障 逆变器的常见故障有：因运输不当造成损坏，因极性反逆变器的常见

113、故障有：因运输不当造成损坏，因极性反接造成损坏，因内部电源失效损坏，因遭受雷击而损坏，接造成损坏，因内部电源失效损坏，因遭受雷击而损坏，功率开关器件损坏，因输入电压不正常造成损坏，输出保功率开关器件损坏，因输入电压不正常造成损坏，输出保险损坏等。可根据具体情况检修或更换逆变器系统。险损坏等。可根据具体情况检修或更换逆变器系统。 85何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用7.5.1太阳能光伏发电技术的应用优势太阳能光伏发电技术的应用优势 太阳能光伏发电的具体应用主要有以下几个方面：太阳能光伏发电的具体应用主要有以下几

114、个方面： （1）通信领域的应用）通信领域的应用。主要包括无人值守微波中继站，。主要包括无人值守微波中继站，光缆通信系统及维护站，移动通信基站，广播、通信、无光缆通信系统及维护站，移动通信基站，广播、通信、无线寻呼电源系统，卫星通信和卫星电视接收系统，农村程线寻呼电源系统，卫星通信和卫星电视接收系统，农村程控电话、载波电话光伏系统，小型通信机，部队通信系控电话、载波电话光伏系统，小型通信机，部队通信系统，士兵统，士兵GPS供电等。供电等。 （2）公路、铁路、航运等交通领域的应用）公路、铁路、航运等交通领域的应用。如铁路和公。如铁路和公路信号系统，铁路信号灯，交通警示灯、标志灯、信号路信号系统，铁

115、路信号灯，交通警示灯、标志灯、信号灯，公路太阳能路灯，太阳能道钉灯、高空障碍灯，高速灯，公路太阳能路灯，太阳能道钉灯、高空障碍灯，高速公路监控系统，高速公路、铁路无线电话亭，无人值守道公路监控系统，高速公路、铁路无线电话亭，无人值守道班供电，航标灯灯塔和航标灯电源等。班供电，航标灯灯塔和航标灯电源等。 86何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （3）石油、海洋、气象领域的应用）石油、海洋、气象领域的应用。 如石油管道阴极保护和水库闸门阴极保护太阳能电源系如石油管道阴极保护和水库闸门阴极保护太阳能电源系统，石油钻井

116、平台生活及应急电源，海洋检测设备，气象统，石油钻井平台生活及应急电源，海洋检测设备，气象和水文观测设备、观测站电源系统等。和水文观测设备、观测站电源系统等。 （4）农村及边远无电地区应用）农村及边远无电地区应用。 应用太阳能光伏户用系统、小型风光互补发电系统等解应用太阳能光伏户用系统、小型风光互补发电系统等解决日常生活用电问题，发电功率大多在十几瓦到几百瓦。决日常生活用电问题，发电功率大多在十几瓦到几百瓦。应用应用15kW的独立光伏发电系统或并网发电系统作为村庄、的独立光伏发电系统或并网发电系统作为村庄、学校、医院、饭馆、旅社、商店等的供电系统。应用太阳学校、医院、饭馆、旅社、商店等的供电系统

117、。应用太阳能光伏水泵，解决无电地区的深水井饮用、农田灌溉等用能光伏水泵，解决无电地区的深水井饮用、农田灌溉等用电问题。另外还有太阳能喷雾器、太阳能电围栏、太阳能电问题。另外还有太阳能喷雾器、太阳能电围栏、太阳能黑光灭虫灯等应用。黑光灭虫灯等应用。 87何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （5）太阳能光伏照明方面的应用）太阳能光伏照明方面的应用。太阳能光伏照明包括。太阳能光伏照明包括太阳能路灯、庭院灯、草坪灯，太阳能景观照明，太阳能太阳能路灯、庭院灯、草坪灯，太阳能景观照明，太阳能路标标牌、信号指示、广告灯箱照明

118、等，还有家庭照明灯路标标牌、信号指示、广告灯箱照明等，还有家庭照明灯具及手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、割胶灯、节能灯、具及手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、割胶灯、节能灯、手电等。手电等。 （6）大型光伏发电系统（电站）的应用）大型光伏发电系统（电站）的应用。大型光伏发电。大型光伏发电系统（电站）是系统（电站）是10kW50MW的地面独立或并网光伏电站、的地面独立或并网光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车场充电站等。风光（柴）互补电站、各种大型停车场充电站等。 （7）太阳能光伏）太阳能光伏-建筑一体化建筑一体化(BIPV)并网发电系统。并网发电系统。 BIPV将太阳能发电与建筑材料相结合

119、，充分利用建筑物将太阳能发电与建筑材料相结合，充分利用建筑物的屋顶和外立面，使得大型建筑能实现电力自给、并网发的屋顶和外立面，使得大型建筑能实现电力自给、并网发电，这将是今后的一大发展方向。电，这将是今后的一大发展方向。 88何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （8）太阳能电子商品及玩具的应用）太阳能电子商品及玩具的应用。 括太阳能收音机、太阳能钟、太阳能帽、太阳能充电器、括太阳能收音机、太阳能钟、太阳能帽、太阳能充电器、太阳能手表、太阳能计算器、太阳能玩具等。太阳能手表、太阳能计算器、太阳能玩具等。 （9）其

120、它领域的应用。）其它领域的应用。 太阳能电动汽车、电动自行车，太阳能游艇，电池充电太阳能电动汽车、电动自行车，太阳能游艇，电池充电设备，太阳能汽车空调、换气扇、冷饮箱等；还有太阳能设备，太阳能汽车空调、换气扇、冷饮箱等；还有太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统，海水淡化设备供电，卫制氢加燃料电池的再生发电系统，海水淡化设备供电，卫星、航天器、空间太阳能电站等。星、航天器、空间太阳能电站等。89何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用7.5.2太阳能光伏发电技术的应用实例太阳能光伏发电技术的应用实例 1.太阳能路灯和庭院

121、灯太阳能路灯和庭院灯 太阳能路灯和庭院灯可以说是集光、电、机械、控制等太阳能路灯和庭院灯可以说是集光、电、机械、控制等技术于一体的艺术品，常常与周围的优美环境融为一体。技术于一体的艺术品，常常与周围的优美环境融为一体。在设计时，除了要着重考虑其外形美观、结构合理、与环在设计时，除了要着重考虑其外形美观、结构合理、与环境协调以外，还要进行细致、科学的优化设计，合理地确境协调以外，还要进行细致、科学的优化设计，合理地确定太阳电池组件、蓄电池的容量以及负载功率的大小，以定太阳电池组件、蓄电池的容量以及负载功率的大小，以保证系统稳定可靠地工作，又能达到最好的经济效益。保证系统稳定可靠地工作，又能达到最

122、好的经济效益。 90何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （1）太阳能路灯的配置）太阳能路灯的配置 SL-3510型太阳能路灯实例型太阳能路灯实例 高度：高度：6m8m； 太阳能板：太阳能板：30W，寿命，寿命25年以上；年以上； 光源：光源：2 6W大功率超高亮大功率超高亮LED，低光衰，寿命低光衰，寿命10000h以上；以上； 蓄电池：蓄电池：12V/24A h； 控制器：控制器：SOOLN牌智能控制器；牌智能控制器； 工作时间：工作时间：68h/d连续可调，连续可调，遇阴雨天可连续工作遇阴雨天可连续工作35

123、天；天； 抗风等级：抗风等级：35m/s； 适合安装间距：适合安装间距：2530m； 灯体材质：灯体材质：Q235； 表面处理：热镀锌处理，灯体表面表面处理：热镀锌处理，灯体表面喷涂防腐环保户外塑。喷涂防腐环保户外塑。图图7-327-32太阳能路灯和庭院灯安装示意图太阳能路灯和庭院灯安装示意图91何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用表表7-6 30W太阳能太阳能LED路灯典型配置方案路灯典型配置方案序序 号号配件名称配件名称型号规格型号规格单单 位位数数 量量备备 注注1太阳能电池组件太阳能电池组件120W块块1

124、单晶或多晶硅单晶或多晶硅2蓄电池蓄电池12V/130A h只只1VRLA蓄电池蓄电池3光源光源30WLED盏盏14控制器控制器12V/5A个个1过充、过放等保护过充、过放等保护5灯杆灯杆6m根根1Q235热镀锌、喷塑热镀锌、喷塑注：每日连续工作注：每日连续工作6 68h8h，阴雨天连续工作，阴雨天连续工作2 23d3d92何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用表表7-7 40W太阳能太阳能LED路灯典型配置方案路灯典型配置方案序序 号号配件名称配件名称型号规格型号规格单单 位位数数 量量备备 注注1太阳能电池组件太

125、阳能电池组件160W块块1单晶或多晶硅单晶或多晶硅2蓄电池蓄电池12V/200A h只只1VRLA蓄电池蓄电池3光源光源40WLED盏盏14控制器控制器24V/15A个个1过充、过放等保护过充、过放等保护5灯杆灯杆10m根根1Q235热镀锌、喷塑热镀锌、喷塑注：每日连续工作注：每日连续工作6 68h8h，阴雨天连续工作，阴雨天连续工作2 23d3d93何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （2）太阳能路灯的安装）太阳能路灯的安装 安装的设计定位原则安装的设计定位原则 a.必须有充分的采光；必须有充分的采光； b.

126、距离（间距）适宜距离（间距）适宜 灯杆高灯杆高5m左右，电光源为左右，电光源为l8W，间距最大以，间距最大以30m的距离为的距离为宜；灯杆高宜；灯杆高68m左右；电光源为左右；电光源为35W，间距最大以，间距最大以35m的的距离为宜；距离为宜； c.整体协调美观；整体协调美观； d.注意安全；注意安全； e.尊重习俗。尊重习俗。 94何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （2）太阳能路灯的安装）太阳能路灯的安装 安装与施工的注意事项安装与施工的注意事项 a.太阳能光伏照明装置所有外露部分的防腐性；太阳能光伏照明装

127、置所有外露部分的防腐性； b.太阳能光伏照明装置所有连接部件的抗风性；太阳能光伏照明装置所有连接部件的抗风性； c.太阳能电池板的防鸟；太阳能电池板的防鸟； d.太阳能电池板的防盗；太阳能电池板的防盗； e.照明系统的进出线和控制室的防雨；照明系统的进出线和控制室的防雨； f.蓄电池的冬季保温和夏季降湿；蓄电池的冬季保温和夏季降湿； g.蓄电池室的透气、防水、防盗；蓄电池室的透气、防水、防盗； h.电光源和灯具的防雨、防虫、防雹；电光源和灯具的防雨、防虫、防雹； i.电光源和灯具要便于维修和更换；电光源和灯具要便于维修和更换； j.控制器要便于维修和检测。控制器要便于维修和检测。95何道清太阳

128、能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 2.太阳能草坪灯太阳能草坪灯 太阳能草坪灯是一种集节能环保、照明与美化环境于一太阳能草坪灯是一种集节能环保、照明与美化环境于一体的新型的绿色能源景观照明灯具。体的新型的绿色能源景观照明灯具。 材质，优质不锈钢；材质，优质不锈钢； 高度，高度，110cm； 光源，光源，4PCS超高亮超高亮LED(七彩任选七彩任选)，寿命可达寿命可达10000h以上；以上； 太阳能电池板，太阳能电池板， 103mm，工作寿命工作寿命25年以上；年以上； 蓄电池，镍氢蓄电池，镍氢/镍镉电池；镍镉电池； 控制

129、器，智能光控控制功能；控制器，智能光控控制功能； 工作时间，每天照明工作时间，每天照明10小时。小时。 图图7-337-33太阳能草坪灯太阳能草坪灯96何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 3.太阳能光伏电站太阳能光伏电站 太阳能光伏电站是太阳能光电应用的主要形式之一。在太阳能光伏电站是太阳能光电应用的主要形式之一。在我国西部的边远无电地区，交通不便，贫穷落后，但太阳我国西部的边远无电地区，交通不便，贫穷落后，但太阳能资源丰富。光伏电站安装灵活、快速、运行可靠，加之能资源丰富。光伏电站安装灵活、快速、运行可靠，加

130、之相对成熟的遥测遥控技术，使得人们可以在很远的地方对相对成熟的遥测遥控技术，使得人们可以在很远的地方对电站的运行状况进行监测和控制，免去了很多麻烦。虽然电站的运行状况进行监测和控制，免去了很多麻烦。虽然光伏电站的初期投资相对较大，但其运行和维护费用很光伏电站的初期投资相对较大，但其运行和维护费用很低，其价格和环保优势在使用过程中会逐渐得以体现。低，其价格和环保优势在使用过程中会逐渐得以体现。 目前，我国已建成目前，我国已建成25kW20MW各类光伏电站各类光伏电站20多座，多座，技术更先进，功能更齐全，度电成本更低，在太阳能利用技术更先进，功能更齐全，度电成本更低，在太阳能利用中起到非常好的示

131、范作用。中起到非常好的示范作用。 97何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 革吉县革吉县10kW独立型太阳能光伏电站总体框图独立型太阳能光伏电站总体框图 98何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 光伏电站光伏电站地面安装方式地面安装方式99何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 光伏电站地面安装方式光伏电站地面安装方式100何道清太阳能光伏发电系统原理与

132、应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 光伏电站地面安装方式光伏电站地面安装方式101何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 4.光伏与建筑一体化光伏与建筑一体化（BIPV-Building Integerated PV） 由于目前实际应用的光伏组件效率不到由于目前实际应用的光伏组件效率不到20%，特别是在，特别是在大量应用时，需要占有大量土地。然而，在一些情况下，大量应用时，需要占有大量土地。然而，在一些情况下，太阳电池方阵却可以不必占用宝贵的土地资源。而且太阳太

133、阳电池方阵却可以不必占用宝贵的土地资源。而且太阳电池组件除了发电以外，还可以兼具其它功能，一举两电池组件除了发电以外，还可以兼具其它功能，一举两得，不但同时具有两种用途，还可降低成本，有着十分巨得，不但同时具有两种用途，还可降低成本，有着十分巨大的市场潜力。大的市场潜力。光伏光伏-建筑一体化的屋顶并网光伏系统便是建筑一体化的屋顶并网光伏系统便是其典型应用。其典型应用。 102何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （1）光伏与建筑相结合的优点）光伏与建筑相结合的优点 可以利用闲置的屋顶、幕墙或阳台等处，不必单独占可

134、以利用闲置的屋顶、幕墙或阳台等处，不必单独占用土地。用土地。 不必配备蓄电池等储能装置，节省了系统投资，也避不必配备蓄电池等储能装置，节省了系统投资，也避免了维护和更换蓄电池的麻烦。免了维护和更换蓄电池的麻烦。 由于不受蓄电池容量的限制，避免了无效能量，可以由于不受蓄电池容量的限制，避免了无效能量，可以最大限度地发挥太阳能电池的发电能力。最大限度地发挥太阳能电池的发电能力。 分散就地供电，不需要长距离输送电力的输配电设分散就地供电，不需要长距离输送电力的输配电设备，也避免了线路损耗。备，也避免了线路损耗。 使用方便，维护简单，降低了成本。使用方便，维护简单，降低了成本。 夏天用电高峰时正好太阳

135、辐照强度大，光伏系统发电夏天用电高峰时正好太阳辐照强度大，光伏系统发电量多，可以对电网起到调峰作用。量多，可以对电网起到调峰作用。103何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （2）光伏与建筑相结合的方式）光伏与建筑相结合的方式 光伏组件与建筑相结合光伏组件与建筑相结合 可以将一般的光伏组件安装在建筑物的屋顶或阳台上，可以将一般的光伏组件安装在建筑物的屋顶或阳台上，其逆变控制器输出端与公共电网并联，共同向建筑物供其逆变控制器输出端与公共电网并联，共同向建筑物供电，也可以做成离网系统，完全由光伏系统供电，这是光电，也

136、可以做成离网系统，完全由光伏系统供电，这是光伏系统与建筑相结合的初级形式。伏系统与建筑相结合的初级形式。 光伏器件与建筑相结合光伏器件与建筑相结合 光伏器件与建筑材料融为一体光伏器件与建筑材料融为一体BIPV组件组件 ，直接作为，直接作为建筑材料使用，既能发电，又可作为建材，能够进一步降建筑材料使用，既能发电，又可作为建材，能够进一步降低发电成本。低发电成本。 104何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 （3）开展）开展BIPV应当注意的几个问题应当注意的几个问题 太阳能电池方阵安装的朝向太阳能电池方阵安装的朝向

137、 a.设向南倾斜纬度角安装的太阳电池方阵发电量为设向南倾斜纬度角安装的太阳电池方阵发电量为100； b.其它朝向全年发电量均有不同程度的减少；其它朝向全年发电量均有不同程度的减少； c.在不同的地区，不同的在不同的地区，不同的太阳辐射条件下，减少的程太阳辐射条件下，减少的程度是不同的。度是不同的。图图7-357-35太阳能电池方阵太阳能电池方阵不同朝向的相对发电量不同朝向的相对发电量105何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 太阳能电池方阵的遮挡太阳能电池方阵的遮挡 太阳能电池方阵与建筑相结合，有时也不可避免地会

138、受太阳能电池方阵与建筑相结合，有时也不可避免地会受到遮挡。遮挡对于晶体硅太阳能电池的发电量影响大，而到遮挡。遮挡对于晶体硅太阳能电池的发电量影响大，而对于非晶硅太阳能电池的影响小。一块晶体硅太阳能电池对于非晶硅太阳能电池的影响小。一块晶体硅太阳能电池组件被遮挡组件被遮挡1/10的面积，功率损失将达的面积，功率损失将达50%，而非晶硅太阳，而非晶硅太阳能电池组件受到同样的遮挡，功率损失只有能电池组件受到同样的遮挡，功率损失只有10%。因此，。因此，如果太阳电池组件不可避免会被遮挡，应当尽量选用非晶如果太阳电池组件不可避免会被遮挡，应当尽量选用非晶硅太阳能电池组件。硅太阳能电池组件。106何道清太

139、阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 太阳能电池方阵的温升和通风太阳能电池方阵的温升和通风 不同安装方式和不同通风条件下太阳能电池方阵的实测不同安装方式和不同通风条件下太阳能电池方阵的实测温升与功率损失情况：温升与功率损失情况： 作为立面墙体材料，没有通风，温升非常高，损失作为立面墙体材料，没有通风，温升非常高，损失9%； 作为屋顶建筑材料，没有通风，温升很高，损失作为屋顶建筑材料，没有通风，温升很高，损失5.4%； 安装在南立面，通风较差，温升很高，损失安装在南立面，通风较差，温升很高，损失4.8%； 安装在倾斜屋顶，

140、通风较差，温升很高，损失安装在倾斜屋顶，通风较差，温升很高，损失3.6%； 安装在倾斜屋顶，通风较好，温升较高，损失安装在倾斜屋顶，通风较好，温升较高，损失2.6%； 安装在平屋顶，通风较好，温升较低高，损失安装在平屋顶，通风较好，温升较低高，损失2.1%； 普通方式安装在屋顶，有很大的通风间隙，温升损失最小。普通方式安装在屋顶，有很大的通风间隙，温升损失最小。107何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 BIPV安装方式安装方式 108何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5

141、太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 BIPV安装方式安装方式 109何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.5 太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电的应用 BIPV实例实例110何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计7.6.1 光伏发电系统设计的技术方法光伏发电系统设计的技术方法 简易设计程序：简易设计程序： 确定日负载确定日负载确定蓄电池容量确定蓄电池容量确定太阳能电池方阵大确定太阳能电池方阵大小及倾角小及倾角控制器和逆变器选定。控制器和逆变器选定。111何道清太阳能光伏发电

142、系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 1. 确定日负载确定日负载 直流负载：直流负载：日负载日负载(A h)=负载负载(W) 日工作时数日工作时数(h) 工作电压工作电压(V) 交流负载：交流负载： 日负载日负载(A h)=负载负载(W) 日工作时数日工作时数(h) 工作电压工作电压(V) 逆变逆变器效率器效率112何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 2. 确定蓄电池容量确定蓄电池容量 考虑蓄电池平均放电率考虑蓄电池平均放电率 式中，式中，113何道

143、清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 3. 确定太阳能电池方阵确定太阳能电池方阵 并联：并联： 光伏组件和日输出可以用全年的月太阳辐照平均值最低的光伏组件和日输出可以用全年的月太阳辐照平均值最低的数乘以选用的光伏组件的最大功率点的电流来求得。数乘以选用的光伏组件的最大功率点的电流来求得。 串联：串联： 式中，系数式中，系数1.11是考虑到太阳能光伏组件给蓄电池充电的效是考虑到太阳能光伏组件给蓄电池充电的效率；率；0.9是考虑到太阳能光伏组件衰减和灰尘等因素引起光是考虑到太阳能光伏组件衰减和灰尘等因素引起光伏组件损失的

144、修正系数。伏组件损失的修正系数。114何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 4. 控制器与逆变器的选定控制器与逆变器的选定 控制器与逆变器功能、配置复杂，只考虑基本功能。控制器与逆变器功能、配置复杂，只考虑基本功能。 【例例】 某小学在教师和办公室共使用某小学在教师和办公室共使用10支支40W荧光灯，荧光灯，每天开每天开4h；厕所装有；厕所装有2支支11W节能灯，每天开节能灯，每天开5h。当地太阳。当地太阳辐照在辐照在45 倾角时最平均。冬季平均气温达到倾角时最平均。冬季平均气温达到 20，保证，保证使用时间使用

145、时间5 5天。在此条件下设计太阳能光伏供电系统。天。在此条件下设计太阳能光伏供电系统。 计算日负载：计算日负载：荧光灯荧光灯 40 10 4=1600(W h) 节能灯节能灯 11 2 5=110(W h) 日交流负载合计日交流负载合计 1710W h 115何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 如果选用输入为如果选用输入为24V的逆变器，逆变效率为的逆变器，逆变效率为90%，以，以A h表示的直流日负载为表示的直流日负载为直流日负载直流日负载=1710240.980(A h)平均放电率平均放电率=4 50.5=

146、40(h)蓄电池容量蓄电池容量=80 50.50.7 1400(A h)式中，式中，80为日负载；为日负载；5为需维持的天数；为需维持的天数；0.5为最大放电深为最大放电深度；度；0.7为为 20时温度因子。时温度因子。116何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 因蓄电池容量为因蓄电池容量为1400(A h)，所以选用容量为，所以选用容量为2V、1500A h的蓄电池并联的蓄电池并联1支，串联支，串联12支。支。117何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设

147、计光伏发电系统简易设计 7.6.2系统的优化设计系统的优化设计 优化目标：优化目标：检测安装的实际日照强度、光反射率、外部检测安装的实际日照强度、光反射率、外部环境温度、分类和光伏发电系统各个部件的运行性能及其环境温度、分类和光伏发电系统各个部件的运行性能及其相互间的作用等，使光伏发电系统发电量最大、成本低。相互间的作用等，使光伏发电系统发电量最大、成本低。 1.优化光伏电池入射光照强度优化光伏电池入射光照强度 （1）追踪太阳法）追踪太阳法 追踪太阳轨迹可增强光伏电池的日照强度，增加光伏发追踪太阳轨迹可增强光伏电池的日照强度，增加光伏发电量电量10%30%。根据太阳的高度角、方位角和运行轨迹，

148、。根据太阳的高度角、方位角和运行轨迹，进行人工追踪和自动追踪。进行人工追踪和自动追踪。 （2）减少反射率）减少反射率 光伏电池吸热体材料制备黑色涂层；改变光伏电池表面光伏电池吸热体材料制备黑色涂层；改变光伏电池表面属性，匹配入射光线的折射系数。提高太阳能的吸收。属性，匹配入射光线的折射系数。提高太阳能的吸收。118何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计7.6 光伏发电系统简易设计光伏发电系统简易设计 （3）腐蚀光伏电池表面）腐蚀光伏电池表面 腐蚀光伏电池表面，使其凹凸不平，减少电池表面反射。腐蚀光伏电池表面，使其凹凸不平，减少电池表面反射。 （4）选择安装结构）

149、选择安装结构 改变安装结构（如改变安装结构（如V形结构），可使无效入射光偏移至有形结构），可使无效入射光偏移至有效使用区，提高光伏能。效使用区，提高光伏能。 2.替换建筑材料替换建筑材料 利用太阳能阳面墙发电，太阳能利用率低，但成本也利用太阳能阳面墙发电，太阳能利用率低，但成本也低。低。 3.光伏电池光伏电池 4.光伏发电模块、光伏发动机光伏发电模块、光伏发动机 5.直流直流-交流转换，并网设备交流转换，并网设备119何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计120何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计121何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第7章 太阳能光伏发电系统的设计