1、GCL New Energy Holdings Limited協(xié)鑫新能源控股(kn )有限公司 彭氏集團(jtun) 2015.4太陽能光伏發(fā)電原理及關(guān)鍵設(shè)備共二十六頁安全(nqun)工作匯報2013年安全工作總結(jié)2014年安全工作計劃(jhu)2014年安全工作要點1、首先探討光伏電池原理，重點掌握光伏電池伏安特性。2、在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)光伏并網(wǎng)逆變器原理，重點把握波形控制、MPPT原理和反孤島控制。3、在掌握光電池原理基礎(chǔ)上，討論跟蹤器工作原理，重點把握各類跟蹤器提高光伏發(fā)電量的作用。 共二十六頁目錄一、太陽能光伏發(fā)電原理(yunl)二、光伏并網(wǎng)逆變器三、太陽能跟蹤器共二十六頁一、太陽能光伏

2、發(fā)電原理1. 光伏發(fā)電系統(tǒng)原理2. 光伏電池原理3. 光伏電池電氣(dinq)特性共二十六頁光伏發(fā)電是指利用太陽能電池這種半導(dǎo)體電子器件的P-N結(jié)光生伏打效應(yīng)原理有效地吸收太陽光輻射能，通過轉(zhuǎn)換裝置使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式，是當今太陽光發(fā)電的主流，具有(jyu)可再生、無污染等優(yōu)勢。1.光伏發(fā)電(fdin)系原理共二十六頁1.光伏發(fā)電(fdin)原理P-N結(jié)的光生伏打效應(yīng)(xioyng)發(fā)電原理光生伏打效應(yīng)就是當物體受到光照時，其體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。半導(dǎo)體太陽能電池的發(fā)電過程概括為4點：1、收集太陽光使之照射到太陽能電池表面。2、太陽能電池吸收具有一定能

3、量的光子，激發(fā)出光生載流子電子-空穴對。3、電性相反的光生載流子在太陽能電池P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下，電子-空穴對被分離，電子集中在一邊，空穴集中在另一邊，在P-N結(jié)兩邊產(chǎn)生異性電荷的積累，從而產(chǎn)生光生電動勢，即光生電壓。4、在太陽能電池P-N結(jié)兩側(cè)引出電極，并接上負載，則在外電路中即有光生電流通過，從而獲得功率輸出，這樣太陽能電池就把太陽能直接轉(zhuǎn)換成了電能。共二十六頁2.光伏電站(din zhn)的組成發(fā)電過程光伏電站是利用一定數(shù)量太陽能電池組件串聯(lián)后接收太陽光將輻射能轉(zhuǎn)換為一定電壓（逆變器額定電壓）和電流的直流電，再將若干電池組串在匯流箱內(nèi)進行并聯(lián)以提高電流，并聯(lián)后電流達到逆變器額定電流的

4、數(shù)個匯流箱接入一臺并網(wǎng)逆變器，通過并網(wǎng)逆變器將電池組件發(fā)出的直流電逆變成符合電網(wǎng)需求的交流電，經(jīng)過(jnggu)配電裝置后接入電站升壓變壓器，通過變壓器將電壓升高至符合電網(wǎng)要求的電壓等級后，并入電網(wǎng)。組成設(shè)備主要設(shè)備包括電池組件、匯流箱、逆變器、高低壓配電裝置和變壓器等。共二十六頁2.光伏電站(din zhn)的組成電池組件匯流(huli)箱高低壓配電柜逆變器變壓器電網(wǎng)共二十六頁3.1電池組件3、光伏電站的主要(zhyo)設(shè)備及其功能共二十六頁3、光伏電站(din zhn)的主要設(shè)備及其功能3.1 電池組件目前光伏電站(din zhn)常用的電池組件有以下三種：單晶硅電池組件：光電轉(zhuǎn)換效率為1

5、5%左右，最高的達到24，是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，堅固耐用，使用壽命最高可達25年，但制作成本高。多晶硅電池組件：制作工藝與單晶硅電池相近，光電轉(zhuǎn)換效率約12左右 ，制作成本比單晶硅電池低，但壽命比單晶硅電池短。非晶硅電池組件：是新型薄膜式電池組件，制作工藝與單晶硅和多晶硅電池的完全不同，制作成本低。弱光性能優(yōu)于晶硅電池。但光電轉(zhuǎn)換效率偏低，且衰減較快。共二十六頁3.2光伏電池組件電氣特性預(yù)備知識直流電是指方向不隨時間發(fā)生改變的電流，但電流大小可能不固定，而產(chǎn)生(chnshng)波形。共二十六頁3.2光伏電池組件電氣(dinq)特性共二十六頁 3.2光伏電池組件電氣(d

6、inq)特性共二十六頁 3.2光伏電池組件電氣(dinq)特性標準測試條件(tiojin)STC (AM=1.5, P0=1000W/m2,T=25C)轉(zhuǎn)換效率k=Pm/Pa=(Im*Um)/(P0*Aa),填充因子FF= Pm/Pc=(Im*Um)/(Isc*Voc),共二十六頁3.2光伏電池組件電氣(dinq)特性共二十六頁3.3 并網(wǎng)(bn wn)逆變器光伏并網(wǎng)逆變器（下稱逆變器）是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心設(shè)備。逆變器將光伏方陣產(chǎn)生的直流電（DC）逆變?yōu)槿嗾医涣麟姡ˋC），輸出(shch)符合電網(wǎng)要求的電能。逆變器是進行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備，其效率指標等電氣性能參數(shù)，將直接影響電站系統(tǒng)發(fā)電

7、量。共二十六頁3.3 并網(wǎng)(bn wn)逆變器逆變器滿足以下要求：a)并網(wǎng)(bn wn)逆變器的功率因數(shù)和電能質(zhì)量應(yīng)滿足電網(wǎng)要求。b)逆變器額定功率應(yīng)滿足用于海拔高度的要求，其內(nèi)絕緣等電氣性能滿足要求。 c)逆變器使用太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)。 d)逆變器具有極性反接保護、短路保護、孤島效應(yīng)保護、過溫保護、交流過流及直流過流保護、直流母線過電壓保護、電網(wǎng)斷電、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻、光伏陣列及逆變器本身的接地檢測及保護功能等。共二十六頁3.4光伏并網(wǎng)(bn wn)逆變器系統(tǒng)共二十六頁圖4.1 逆變器簡化(jinhu)原理圖3.5 逆變原理（輸出電流波形(b xn)控制）圖4.2

8、 交流電生成通常通過PWM調(diào)節(jié)開關(guān)橋路輸出交流電壓v,控制電抗L的電流i，即逆變器輸出電流，使得逆變器向電網(wǎng)注入正弦波電流，并且與電網(wǎng)電壓e同頻同相，達到并網(wǎng)發(fā)電目的。共二十六頁兩點認識：1）在光伏組件、接收的太陽輻射量固定，在光伏組件不同工作點（電壓與電流）輸出功率不同，其中存在一個輸出功率最大的工作點，即最大功率點MPP2）在光伏組件或接收的太陽輻射量變化(binhu)時，在光伏組件輸出電氣特性曲線變化(binhu)，最大功率點移動。3.6 MPPT 原理(yunl)結(jié)論：為了從光伏電池中獲取更多的電能，充分利用光伏電池組件能量，希望光伏組件盡可能地工作在最大功率點。使用MPPT技術(shù)可以達

9、到這個要求共二十六頁3.7 反孤島( do)效應(yīng)孤島效應(yīng)是指分布式并網(wǎng)逆變器構(gòu)成的局部電網(wǎng)從主電網(wǎng)脫離出來(ch li)，并且在此局部電網(wǎng)中分布式并網(wǎng)逆變器持續(xù)給負載供電的一種電氣現(xiàn)象。孤島的危害：1.孤島情況下電網(wǎng)無法控制電壓和頻率，可能造成電網(wǎng)、分布式發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備發(fā)生輸入電壓幅值和頻率失控；2.孤島效應(yīng)對人身安全造成威脅，干擾電網(wǎng)的維護工作；3.孤島發(fā)生時，當電網(wǎng)恢復(fù)正常有可能造成非同相合閘，導(dǎo)致線路再次跳閘，對光伏并網(wǎng)逆變器和其他用電設(shè)備造成損壞；4.孤島效應(yīng)時，若負載容量與光伏并網(wǎng)器容量不匹配，會造成對逆變器的損壞。共二十六頁3、光伏電站的主要(zhyo)設(shè)備及其功能3.8、高低

10、壓配電裝置(pi din zhun zh)高、低壓配電裝置主要用于控制站內(nèi)電能的通、斷，分配及交換，一般有380V、10KV、35KV等電壓等級。共二十六頁3.9、變壓器變壓器是一種靜止的電器，它利用電磁感應(yīng)原理把交流電壓轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種交流電壓。其結(jié)構(gòu)的主要部分是兩個（或兩個以上）互相絕緣的繞組，套在一個共同(gngtng)的鐵芯上，兩個繞組之間通過磁場而耦合，但在電的方面沒有直接聯(lián)系，能量的轉(zhuǎn)換以磁場為媒介。在兩個繞組中，把接到電源的一個稱為一次繞組，建成原方（或原邊），而把接到負載的一個稱為二次繞組，簡稱副方（或副邊）。當原方接到交流電源時，在外施電壓作用下，一次繞組中通過交流電流

11、，并3、光伏電站(din zhn)的主要設(shè)備及其功能共二十六頁3、光伏電站的主要(zhyo)設(shè)備及其功能3.9、變壓器變壓器按相數(shù)區(qū)分可以分為(fn wi)三相變壓器和單相變壓器；按繞組數(shù)目來區(qū)分，可以分為(fn wi)兩繞組和三繞組變壓器；按冷卻介質(zhì)分，可以分為(fn wi)油浸式變壓器、干式變壓器（空氣冷卻式）以及水冷式變壓器。在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，其頻率和外施電壓的頻率一致，這個交變磁通同時交鏈者一次、二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，交變磁通在原、副繞組中感應(yīng)出相同頻率的電勢，副方有了電勢便向負載輸出電能，實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)換。利用一次、二次繞組匝數(shù)的不同及不同的繞組聯(lián)接法，可使原、副方有不同的電壓、電流和相數(shù)。共二十六頁謝謝(xi xie)！共二十六頁內(nèi)容摘要GCL New Energy Holdings Limited。1、首先探討光伏電池原理，重點掌握光伏電池伏安特性。光生伏打效應(yīng)就是當物體受到光照時，其體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。主要設(shè)備包括電池組件、匯流箱、逆變