居民分布式光伏应用技术及安全培训
一、光伏发电工作原理(一)交流电和直流电的基本概念交流电的大小和方向都随时间变化而变化,是按正弦波变化的,其变化频率为50HZ;直流电的方向则不随时间变化,但大小可能变化,一般稳恒的直流电其大小和方向都不变。直流电不按正弦波变化的,没有频率变化。(图1、2)(二)交、直流变换的基本概念1整流:将交流电变换成直流电的过程称为整流(把正弦波变换成直线),把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。2逆变:将直流电变换成交流电的过程称为逆变(把直线变换成交变方波,频率参考为50HZ),把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。(图3)(三)光伏并网发电工作原理工作原理:光伏并网系统将光伏电池通过串并联组成光伏电池阵列,将太阳能转化为直流电能,再利用并网逆变器,将直流电转化为交流电馈送电网。光伏并网系统根据其是否含有储能设备分为可调式并网型光伏发电系统和不可调式并网光伏发电系统(目前市本级居民光伏发电除新塍沙家浜杨建荣用户为储能可调式并网型外,其他全部为不可调式并网光伏发电系统)。(图4)二、光伏发电系统的组成(一)光伏发电系统组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池(图5)、蓄电池(图6)、控制器(图7)和逆变器(图8)等组成。太阳能电池:基于半导体的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能,送蓄电池储存或供给负载,是太阳能光电转换的最核心的器件。蓄电池:储存太阳能电池受光照时所发出的电能并可随时向负载供电。
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f控制器:控制整个光伏发电系统的工作状态并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
逆变器:把太阳能电池输出的直流电变换成与电网相同电压和频率的交流电同时还起到调节电力的作用。
无论是住宅并网光伏系统还是集中式并网光伏系统其核心技术是并网逆变器及其控制。目前市本级居民分布式光伏发电系统大部分不具备储能设备,没有配置蓄电池,而是直接发电供负载使用或上网。
(二)光伏发电系统逆变器的特性要了解并网与离网概念1.并网。是指发电系统与市电电网有直接的电气连接,并网型光伏发电系统是指将光伏电池输出的直流电能通过功率变换装置与电网连接在一起,可以向电网输送有功功率和无功功率的发电系统,一般包括光伏阵列、控制器、逆变器、储能控制器、储能装置等。2.离网。是指发电系统与市电电网没有直r