实用新型开关电源技术原理及设计实例实训教材(连载214)

实用新型开关电源技术原理及设计实例

实训教材（连载214）

良师 精编

二零二二年六月 于上海

第四篇 新能源技术知识篇

第三节太阳能光伏发电系统介绍

3.2 100KW并网光伏发电系统设计方案

3.系统设计说明

(1)电池组件的串并联设计根据并网逆变器的MPPT电压范围，经过计算，逆变器的串并联数量设计如表1所示。

逆变器的串并联数量

逆变器		每台逆变器对应的电池组件
型号	数量	串并联	数量
SG50K3	2台	16串18并	288块

逆变器每个电池串按照16块电池组件串联设计而成，如图6所示。



图 6  太阳能电池组串联示意图

(2)光伏并网系统电气设计框图，如图7所示。



图 7   光伏并网系统电气设计框图

(3)直流汇流箱直流汇流箱的主要性能特点如下。

a.户外壁挂式安装，防水、防锈、防晒，能够满足户外安装使用要求。

b.可同时接入6路光伏阵列，每路光伏方阵的最大允许电流为10A。

c.光伏方阵的最大允许开开路电压值为900V。

d.每路电池组件串配配有光伏专用高压直流熔断器，其耐压值不小于1000V.

e.直流输出母线的正极对地、负极对地。正负极之间配有光伏专用高压防需器。

f.直流输出母线端配有可分断的直流断路器，光伏方阵防雷汇流箱的电气原理如图8所示。

(4)监控测量和计量系统。

  采用高性能工业控制PC作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用RS485通信方式，连续每天24h不同断对所有并网逆变器的运行状态和数据进行监测。性能特点及技术参数等略。

(5)系统防雷接地装置

  为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。系统的防雷接地措施有多种，主要有以下几个方面供参考。



图 8 光伏方阵防雷汇流箱的电气原理图

①地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和电池方阵基础建设的同时，选择电厂附近土层较厚、潮湿的地点，挖1~2m深地线坑，采用40mm扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用截面积为35mm2铜芯电缆，接地电阻应小于40。

②在配电室附近建一避雷针，高15m,并单独做一地线，方法同上。

③直流侧防雷措施:组件支架应保证良好的接地，组件方阵连接电缆接入直流汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置，组件方阵汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。

④交流侧防雷措施:每台逆变器的交流输出分别经低压交流防雷装置接入电网，可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有良好的接地。

(6)系统的主要配置清单如表2所示。

序号	设备名称	规格型号	数量
1	电池组件	180W	576块
2	组件安装支架	一	1套
3	直流汇流箱	SPVMB-6	6台
4	直流防雷配电柜	50kW直流防雷配电柜	2台
5	光伏并网逆变器	SG50K3	2台
6	交流开关柜	一	1台
7	监控软件	SPS - PVNET	1套
8	监控测试工控主机	EBOX746-EFL	1台
9	液晶电视	32英寸	1台
10	基础设施及防雷接地装置	一	1套
11	系统连接电缆线	一	1套

良师简介：

良师，电源高级工程师。开关电源专家。中国电源学会高级会员。从事电源研发三十三年。

1991年设计变频调速器及直流屏。2000年专业开关电源研发。2016年从事电源生产管理。

曾就职于万人的国营大企业研究所、国际知名外资集团、民营企业、万人国营企业研发部。

先后五次公司派往美国总部进行电源项目合作、营销技能培训、开关电源新技术研讨交流。

主要技能：开关电源产品研发：AC-DC（含PFC）：2W---100000W；DC-DC模块：1W---1000W；

开关电源方案、性能、价格优化；原理图设计计算；高频变压器及电感等关键电子器件计算；

产品研发流程、测试、维修、安规认证、EMC整改、FAE、生产管理、文案编写、技能培训；

在电子行业杂志上发表三十六篇科技论文，有3篇获奖、2项发明专利、2项实用新型专利。

擅长领域：电力工控行业、LED照明、打印机、适配器、车载充电器、光伏发电、充电桩、高压电源、特种行业电源；

新技术高效软开关LLC、数字化、功率因数校正APFC、电路拓扑方案选型、变压器电感计算。

网址：LSPSD.COM；LSPSD.CN 邮箱：2831526558@qq.com

良师，电源高级工程师。大学本科。开关电源专家。中国电源学会高级会员。从事电源研发三十多年。曾先后就职于万人国营大企业研究所、国际知名外资集团、民营企业。

邮箱：LSPSD@qq.com

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