内容发布更新时间 : 2024/6/3 21:11:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

并网光伏发电系统工程设计实例

实例1 10 kW并网光伏发电系统设计

太阳能并网光伏发电系统设计的总则是：

(1)并网光伏发电系统的配电系统是在原有的基础上增加的，采取尽量不改造原有配电回路的原则。因此，将光伏发电系统的并网点选择在低压配电柜上。

(2)考虑到并网光伏发电系统在安装及使用过程中的安全性及可靠性，在并网逆变器直流输人端加装直流配电接线箱。

(3)并网逆变器采用三相四线制输出方式。

1.并网光伏发电系统组成

10kW级的并网光伏发电系统采用集中并网方案，通过1台SGLOK3并网逆变器接AC380 V/50 Hz三相交流低压电网进行并网发电。并网光伏发电系统的主要组成包括：太阳能电池组件及其支架；直流防雷配电柜；光伏并网逆变器(带工频隔离)；交流防雷配电柜；系统通信及监控装置；系统发电计量装置；系统防雷接地装置；土建及配电房等基础设施；整个系统的电缆连接线。

10 kw级的并网光伏发电系统的太阳电池子阵列采取经过直流防雷配电柜汇流后输入到光伏并网逆变器，再经过交流防雷配电柜接入AC 220 V/50 Hz三相交流低压电网。另外系统配有通信软件和监控装置，实时监测系统的运行状态和工作参数，并存储相关的历史数据。

2.光伏并网逆变器的选择

针对10 kW的并网光伏发电系统，整个系统选用型号为SG10K3的光伏并网逆变器1台。SG10K3光伏并网逆变器采用美国T1公司32位专用DSP(LF2407A)控制芯片，主电路采用智能功率IPM模块，运用电流控制型PWM有源逆变技术和优质高效隔离变压器，实现太阳能电池阵列和电网之间的相互隔离，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。该并网逆变器的主要技术性能特点如下：

(1)具有直流输人手动分断开关，交流电网手动分断开关。 (2)具有先进的孤岛效应检测方案。

(3)具有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能。 (4)宽直流输人电压范围(220～450 V)，整机效率高达93%。

(5)人性化的LCD液晶界面，通过按键操作，液晶显示屏(LCD)可清晰显示实时信息。

(6)逆变器具有完善的监控功能能存储运行数据、实时故障数据、历史故障数据、总 发电量数据、历史发电量数据。

(7)可提供RS-485或Ethernet（以太网）远程通信接口，其中RS-485遵循Modbus通信协议；Ethernet（以太网）接口支持TCP/IP协议，支持动态(DHCP)或静态获取IP地址。

SG10K3并网逆变器技术参数见表6-26。

SG10K3并网逆变器技术参数

型 号 隔离方式 SG10K3 工频变压器 夜间自耗电 保护功能 ＜10W 极性反接保护、短路保护、孤最大太阳电池阵列功率 最大阵列开路电压 太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）范围 最大阵列输入电流 MPPT精度 额定交流输出功率 总电流波形畸变率 功率因数 12kW 450V DC 220～450V DC 50A ＞99% 10kW ＜3%（额定功率时） ＞0.99 通信接口 使用环境温度 使用环境湿度 噪声 尺寸（深×宽×高） 防护等级 电网监控 电磁兼容 岛效应保护、过热保护、直流过载保护、接地保护等 RS-485或以太网（选配） -10～+40℃ 0～95%，不结露 ≤45dB 350mm×569mm×243mm IP20（室内） 按照UL1741标准 EN50081 part1， EN50082 part1 EN6-1000-3-4 最大效率 94% 电磁干扰 允许电网电压范围（三320～440VAC 认证 CE 相） 允许电网频率范围 47～51.5Hz 注：从太阳能电池组件到接线箱、从接线箱到逆变器以及从逆变器到并网交流配电柜的电力电缆应尽可能保持在最短距离，减小线路的压降损失，提高系统的输出能量；减小电缆尺寸以降低成本，同时减轻屋顶负荷并增加其灵活性；由于连接电缆的长度较长，应尽可能按最短距离布置电缆。通常，在进行太阳能光伏电站设计时，需要将直流部分的线路损耗控制在3%～4%。

3.太阳电池阵列的设计

根据10 kW的并网光伏发电系统安装地点的气象信息，选用的单块太阳能电池组件的主要技术参数如下：功率为180W：开路电压为40V：最佳工作电压为34V。如采用180W组件，单串太阳能电池的太阳能电池组件构成一个串列，串联的组件数量

NS=280/34≈8（块），这样单个太阳能电池阵列的功率PC=8×180 W=1440 W；一台

SG10K3逆变器需要配置太阳电池子串列的数量NP=10000/1440≈7(组)，则10 kW的太阳电池阵列单元设计为7个串列并联，共计56块太阳能电池组件，实际功率达到10080 W。共需要56块180 W的太阳能电池组件，组成7个太阳能电池阵列。

4.直流、交流防雷配电柜设计

系统配置1台直流防雷配电柜，按照1个10 kW的直流配电单元进行设计，每个