太阳能光伏发电系统设计及安装技术

太阳能光伏发电系统设计及安装技术

任紫璇

新疆新能源研究院有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830026

摘要：为了促进未来实际太阳能光伏发电系统设计及安装技术提升，各界专家都在积极研究太阳能光伏发电技术。他们希望能够解决在施工过程中出现的各种问题，从而提高太阳能光伏发电的效率和质量。目前，太阳能光伏发电已经逐渐成为电力发展环节的重点项目。这种能源形式既不会产生污染，又能够轻松地利用太阳能光伏板产生的电能，为人们的生活和生产带来了巨大的改变。针对实际的太阳能光伏太阳能光伏发电系统设计及安装常见的操作技术进行研究，将有助于未来实际安装环节更好地针对太阳能光伏发电进行操作。这将有助于提高太阳能光伏发电的效率和质量，

同时也将有助于促进我国清洁能源的发展。

关键词：太阳能；光伏发电；措施

引言

近年来，全球气候变暖，人类生存环境愈发恶劣，严重缺乏传统能源资源，给生态环境造成严重污染。而太阳能光伏发电技术作为新型发电技术，凭借自身节能环保、运行检修难度低等特征，被广泛应用到各行业中，经过几十年不断优化，逐渐成为绿色领域最先进的技术。因此，本文就太阳能光伏发电系统设计及安装技术进行简要分析。

1太阳能光伏发电系统分析

太阳能光伏发电的原理是结合太阳形成的光伏效应，通过反射辐射、散射辐射等方式将太阳能转化为电能，满足人们日常生活所需的能源转换机，在放电控制器、逆变器、蓄电池等设备的辅助下进行发电。目前，太阳能光伏发电系统由逆变器、储电设备、太阳能光伏电池板等涉及发电系统、电能转换设备等组成。它能将太阳能转化为电能，再利用变频器进行能量转换，借助太阳能光伏发电系统为负载用户打下坚实基础。太阳能发电系统的能量来源于太阳，相对于传统的发电系统具有一定的优势。

在正常情况下，系统主要包括支架、工控设备、直流配电柜、逆变器、太阳能发电部件等，在白天太阳能辐射充足时，能吸收大量太阳能转换为电能，主要电能作为地下室日常照明使用，其他电能传输到电网；当太阳能强度较低且不能维持发电时，系统会自动检测光伏发电参数，自动断开光伏发电系统，让市政进行供电。

2太阳能光伏发电的含义和特点

2.1含义

太阳能光伏发电技术把太阳能电池当作工具，将太阳能转换成电。随着太阳能电池的发展，种类也变得越来越多，比如单晶硅电池、非晶硅电池、多晶硅电池和磷化铟电池。太阳能光伏发电技术通常包括太阳能电池、控制器、蓄电池组和逆变器等部分。太阳能电池用的是半导体材料，这种材料的禁带宽度能收集与工作温度相匹配的电能。控制方法有两种，一种是脉冲控制，另一种是最大功率点的跟踪控制。太阳能电池在最大功率点位置时，电压和电流的乘积与光照强度成正比，所以输出时会有最大功率点的跟踪特点。蓄电池组和控制器可以组成独立的电源。逆变器的结构与功能较为简单，能将太阳能电池生成的直流电变成交流电，给负载供电。

2.2特点

太阳能光伏发电通常具备效率高且成本可控的优势，在使用的过程中不会产生额外的污染，应用效果良好且具备较强的环保价值。另外在具体应用的过程中，通过太阳能光伏发电还能够实现供电系统的灵活切换。为了保证供电的正常运行，可以和市政供电电源进行组合，利用物联网实现远程调控。在天气状况不好时，可以直接切换为市政供电，而在检测到太阳能资源充足时，又可以自动切换为太阳能光伏供电。这种供电系统既能够强化供电的灵活性和智能化程度，也可以延长供电系统的使用寿命。

3太阳能光伏发电系统设计及安装技术的措施

3.1逆变器

逆变器是实现将直流电转换为交流电的重要设备，同时还具有监测功能，当光伏电站出现故障，逆变器可以起到保护作用。逆变器经常出现的故障有：直流过压保护、交流过压保护、漏电流保护、模块过温保护、硬件故障、直流过流、交流过流等。逆变器运行时对环境有一定的要求，一般要安装在干净、干燥、温度变化率不大的地方，并且散热通畅，防止内部IGBT模块和电抗器超温；直流过压保护和交流过压保护动作时，逆变器会自动脱开电网，停运部分汇流箱，减少发电负荷，一般在系统电压降低后可以再次投入运行。直流过流保护和交流过流保护是比较严重的故障，大多数是由于直流侧电缆和交流侧电缆、母线、开关发生短路故障引起。必须要全面检查逆变器两侧接线端子、电缆头、母排连接处、开关触头等有无发热变形灼伤痕迹；有些故障点发生在交流侧电流互感器，由于电流互感器二次侧接线松动，发生开路后导致电流互感器烧毁，甚至引起母排故障。

3.2在错综复杂的地下城市空间

部分区域对光照的需求尤为显著，这便需要一套长效且稳定的照明系统来满足。例如，地铁设施和地下人防工程，在地铁设施中太阳能发电系统可以通过安装在车站和隧道顶部的太阳能电池板进行电力收集。这些电池板可以将太阳能转化为电能，为地铁系统的运营提供稳定的光照和电力支持。同时，这种分布式太阳能发电系统还可以缓解地铁设施对城市电网的压力，提高能源利用效率。在地下人防工程中，太阳能发电系统同样具有显著的应用价值。这些工程通常位于地下深处，没有自然光照射，因此需要依赖电力供应。太阳能发电系统可以通过在工程顶部安装太阳能电池板，或者利用工程的内部空间设置太阳能电池板，为地下人防工程提供稳定的光照和电力供应。

3.3光伏发电无功补偿控制

由于光伏发电系统结构过于复杂，系统中安装无数个元器件，在启动中会产生大量谐波和损耗，增加电力系统的不稳定性，甚至会出现供给电压不足、电压超负荷运行等现象。但在自动化技术控制下，能根据实际情况合理调整光伏发电系统，避免无功损耗和谐波影响太阳能光伏发电的稳定性。此外，要引进各种信息技术。工作人员可将智能操作系统应用到分布式光伏发电系统中，如逆变设备、光伏电池、组串汇流等，能有效提升整个系统的自动化水平，降低由于人为因素导致系统出现严重的安全事故。系统维护人员要学习各种专业知识，在实践中积累维护经验，保证自身能在出现故障的第一时间找到故障点，并制订合理的解决措施，将故障扼杀在摇篮里。

2.4调试并网。

在光伏发电系统建设的过程中，调试并网是非常重要的一步。调试并网的过程需要编制调试方案，并备好仪表、工具及调试记录表格。而为了能够顺利地完成调试并网的工作，我们需要掌握一些必要的知识和技能。首先，要熟悉系统设计资料，掌握光伏组件、逆变器、光伏发电系统工作原理。这些知识将帮助我们理解系统的运行原理，为调试并网提供必要的基础。其次，在设备完好符合设计要求后，方可进行调试工作。这项工作需要认真细致地进行，每一步都需要按照调试方案进行操作，并记录好调试过程中的数据和结果。在调试过程中，需要注意安全问题，确保人员和设备的安全。总之，调试并网是光伏发电系统建设中不可或缺的一步。只有掌握了必要的知识和技能，按照规范进行操作，才能保证光伏发电系统的正常运行。

结束语

综上所述，随着科学技术快速发展，自动化技术逐渐普及各行各业，能全面提高太阳能光伏发电效果。但值得注意的是，电气工程发展和电气自动技术有直接联系，自动技术能给电气工业发展提供充足的动力，提高电力系统的工作效率，保证系统运行的稳定性。只有在保证安全的前提下，才能让这项技术更好地发挥其环保和经济效益，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。

参考文献

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