2.2 分布式光伏发电系统结构
2.2 分布式光伏发电系统结构
【案例引导】分布式光伏发电系统
2.2 分布式光伏发电系统结构
1.分布式光伏系统结构
2.2 分布式光伏发电系统结构
2.分布式光伏系统要解决的问题
一般应遵循经济适用原则，可靠性高、 牢固耐用、容易维护、充分考虑地理和气 候环境的影响。
太阳能光伏发电并网系统主要包括太阳能光伏组件、光伏汇流箱、直流 配电柜、并网型逆变器和交流配电柜等，家用并网型分布式光伏系统由于 规模不大，汇流箱和交直流配电柜都用不到，整体框架如图1所示。
若在人字结构屋顶建设太阳能光伏电站，不能像地面电站那样设计最佳倾角， 并且考虑前后遮挡间距。
为了便于光伏组件和屋顶结合，一般都在屋面上直接平铺支架，北半球铺朝南 面，南半球铺朝北面，这样方可最大效率利用光能。
2.2 分布式光伏发电系统结构
3.安装地点选择
支架与屋顶采用夹具连接，电池组件再安装于支 架上。这种方式不仅美观，而且可以实现屋顶面积利 用最大化。
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择
并网逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类。 根据所设计系统以及业主的具体要求，主要从安全性和效率两个层面来考 虑变压器类型。以下是它们之间的对照表：
类型 因素 高频变压器 型 低频变压器 型 无变压器型
安全性 中 高 低
转换效率 成本价格 重量、尺寸
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择 转换效率
衡量逆变器效率有两个常用的指标：最大转换效率和欧洲效率。 最大转换效率是指逆变器所能达到的最高效率。 欧洲效率指按照在不同功率点效率根据加权公式计算出的效率。对逆变器的设 计而言，欧洲效率的最大化更为重要。因为逆变器受天气变化和其他因素的影响， 不可能时时运行在最大效率点。而欧洲效率考虑了光强的变化，能更加准确的衡量 逆变器的性能。它是由不同负载情况下的效率，按照加权累加得到的。其中50%负 载率时的效率占了其最大组成部分。为了提高欧洲效率，仅仅降低额定负载时的功 率损耗是不够的，必须要同时提高不同负载率是的效率。由于大多数逆变器使用的 开关器件是IGBT，它的导通压降是非线性的，其不会随电流的增加而显著增大。 这样可以保证逆变器在最大负载率的情况下，仍然保持较低的损耗和较高的效率。 但是欧洲效率中占比重最大负载率的却是负载较轻时的效率。而轻载时，IGBT 的 导通压降并无明显降低，这相当于降低了欧洲效率。而MOSFET 的导通压降呈线 性，负载越轻，损耗越小。并且它还具有很好的高频工作能力。因此MOSFET 被 越来越多的应用到新型逆变器的设计当中。
需要注意一点，考虑到组件的热胀冷缩效应，安 装时上下左右组件之间的间隔要达到3cm左右为佳。
2.2 分布式光伏发电系统结构
4.系统容量设计 光伏组件
光伏组件阵列安装朝向和角度
对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关， 较简便的辐射量计算经验公式为：
Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D
式中：Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量 S ——水平面上太阳直接辐射量 D ——散射辐射量 α——中午时分的太阳高度角 β——光伏阵列倾角
2.2 分布式光伏发电系统结构
4.系统容量设计 光伏组件阵列安装朝向和角度
2.2 分布式光伏发电系统结构
4.系统容量设计 太阳电池方阵间距计算
φ：为纬度(在北半球为正、南半球为负)，根据项目地点经纬度计算； H ：为光伏方阵阵列的高度；光伏方阵阵列间距应不小于D。
2.2 分布式光伏发电系统结构
6.电气接线图 自发自用/余量上网
首先需要在家庭户内配电箱内 安装一台微型式断路器和一台具 有双向计量功能的智能电能表。 通过该空气开关控制接入电网， 增加一个明显的开断点，满足自 动断开、闭锁功能，低电压失电 要求，符合电网安全运行要求； 双向计量功能的智能电能表精度 不低于2.0级，作为计量关口。
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择 最大输入电流与电池组电流匹配
电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。为了减少组 件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大对逆变器造成过热或 电气损坏，逆变器最大输入电流值与电池阵列的电流值的差值应尽量大 一些。
电池组件短路电流×组件并联数＝电池阵列最大输出电流
根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆 变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵 列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。
电池组件电压×组件串联数＝电池阵列电压 一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压 的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。
并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的 设计思路是：
组件标称功率×组件串联数×组件并联数＝电池阵列功率 在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功 率，已实现逆变器资源的最大化利用。
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择 MPP电压范围与电池组电压匹配
低
中
中
中
高
大
高
低
小
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择
家用分布式光伏系统是小系统，不需要很高的技术指标，逆变器不带隔 离变压器时，能源转换效率更高,再结合成本等因素，选择无变压器型较为合 理。
2.2伏发电系统结构
5.并网逆变器选择
2.2 分布式光伏发电系统结构
3.安装地点选择
家庭分布式光伏系统的选址一般可选择在自家屋顶或空地上，需要 考虑的条件就是可使用面积、房屋结构和承重要求、地面基础情况和 气象水文条件等。
2.2 分布式光伏发电系统结构
3.安装地点选择
若选择安装在自家屋顶上，屋面承重能力必 须大于20kg/m2。
房屋房梁如果是木质结构的话就不要考虑了， 光伏系统使用年限长达25年，木质房梁易腐坏， 建议不要进行安装。
2.2 分布式光伏发电系统结构
6.电气接线图
其次，需要在并网交流配电箱 内安装一台精度不低于2.0级的计 量多功能表，作为校核电能表， 电能表电流电压回路接线接入低 压侧尽量回路。