50kW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的主要設(shè)備有：太陽(yáng)能電池組件及其支架,；匯流箱；光伏并網(wǎng)逆變器,；交流防雷配電柜；系統(tǒng)通信及監(jiān)控裝置,；系統(tǒng)發(fā)電計(jì)量裝置；系統(tǒng)防雷接地裝置,；系統(tǒng)的電力電纜連接,。為了增加太陽(yáng)能電池陣列的輸出能量,，盡可能地避免太陽(yáng)能電池組件之間互相遮光，以及被屋頂電氣設(shè)備,、通風(fēng)設(shè)備,、屋頂邊緣及其他障礙物遮擋陽(yáng)光,。充分考慮到了太陽(yáng)能電池組件的安裝有效區(qū)域，最大可能的提高太陽(yáng)能電池陣列的輸出效率,。由于太陽(yáng)能發(fā)電成本較高，而且主要部件：太陽(yáng)能電池板的使用壽命在25年以上,，要求整個(gè)系統(tǒng)具備非常高的可靠性，整套系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化設(shè)計(jì),，而且充分考慮當(dāng)?shù)貧夂颍性O(shè)備要具有耐候性,，同時(shí)采用全天侯監(jiān)控系統(tǒng),，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)告及時(shí)解決。

1.太陽(yáng)能電池組件

作為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,，太陽(yáng)能電池組件的技術(shù)性能和指標(biāo)對(duì)整套系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用,，要求其轉(zhuǎn)換效率要高、使用壽命要長(zhǎng),、技術(shù)性能穩(wěn)定；針對(duì)技術(shù)要求,，選用高性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品SST230-60P太陽(yáng)能電池組件,，同等額定功率下具有比其它廠家產(chǎn)品更大的輸出功率，采用高效率的太陽(yáng)能電池組件大大減少了安裝所需的區(qū)域面積,，也減少了安裝和制造的成本,。

完善的工藝和高品質(zhì)的原材料保證了的產(chǎn)品品質(zhì)，選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池等組件主要優(yōu)勢(shì)有：選擇性發(fā)射極電池(SE)特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大大提高規(guī)?；a(chǎn)的電池片的生產(chǎn)效率和轉(zhuǎn)換效率。從目前國(guó)際主要生產(chǎn)廠家的16%～16.5的平均效率提高的到17%～17.5%,。將為整套太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)提供更可靠的穩(wěn)定運(yùn)行保證，太陽(yáng)能電池組件的封裝材料和工藝均采用世界領(lǐng)先新材料,、新工藝,，確保組件具有超長(zhǎng)的使用壽命和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性能。

太陽(yáng)能電池組件的型號(hào)為SST230-60P(230W),，考慮溫度變化系數(shù),，取太陽(yáng)能電池組件9塊一串進(jìn)行串聯(lián)，單列串聯(lián)功率P=230W×9=2070W,；單列串聯(lián)峰值電壓為9×29.4=264.6Vdc。并聯(lián)9塊太陽(yáng)能電池組成的9塊太陽(yáng)能電池組件路數(shù)為24路,，太陽(yáng)能電池組件總?cè)萘繛?070×24=49680W,。逆變器具有MPPT最大功率跟蹤，每臺(tái)逆變器輸入陣列功率5520×3=16560W,。太陽(yáng)能電池組件支架為模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),，材料為鋁合金和熱鍍鋅方鋼型材,標(biāo)準(zhǔn)件為不銹鋼，外形美觀,、結(jié)構(gòu)牢固,、施工方便、經(jīng)久耐用,。

在當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁貤l件下運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能電池組件串的開(kāi)路電壓值V_OC應(yīng)低于逆變器的最高直流輸入電壓值,。在當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貤l件下運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能電池組件串的最大功率電壓值V_pm應(yīng)高于逆變器MPPT工作范圍內(nèi)的最低直流輸入電壓值,。組件串的總電流不高于逆變器的最大直流輸入電流值。輸入同一臺(tái)逆變器的組件串,，要通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能電池組件的參數(shù)分選、位置安排,，使其電壓值之間的差別控制在5%以內(nèi)。

2.逆變器

Danfoss逆變器采用了工業(yè)計(jì)算機(jī)為核心,，它的直流輸入范圍寬，便于太陽(yáng)能電池組件的連接,；并具有三路獨(dú)立最大功率跟蹤的功能，技術(shù)參數(shù)及性能特點(diǎn)如下：

1）逆變效率高,，最大98%，歐洲效率高達(dá)>97%,。

2）具有高達(dá)99.9%的輸入最大功率跟蹤功能,。

3）具有三個(gè)獨(dú)立的MPPT跟蹤單元,，適應(yīng)更加復(fù)雜的使用環(huán)境。

4）直流輸入電壓250V～1000V,，使配置太陽(yáng)能電池組件更加簡(jiǎn)便,。

5）輸出電能品質(zhì)好,，滿足國(guó)家電網(wǎng)電能質(zhì)量要求。

6）工作溫度范圍寬,，-25℃～+60℃。

7）內(nèi)置電腦控制系統(tǒng),。具有記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)功能，運(yùn)行控制參數(shù)可以設(shè)置與調(diào)整,，應(yīng)用適應(yīng)性好。

8）安全等級(jí),、防護(hù)等級(jí)高IP54。

9）安裝簡(jiǎn)便,，懸掛式安裝；安裝環(huán)境,，戶內(nèi)戶外均可。

10）運(yùn)行操作簡(jiǎn)單,，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行。

通過(guò)使用具有溝槽柵結(jié)構(gòu)的IGBT(絕緣柵雙極型晶體管),，以及通過(guò)使用鐵粉扼流圈和損耗低于1%的高質(zhì)量變壓器，逆變器的效率可達(dá)98%,，在同等功率太陽(yáng)能組件的前提下，使太陽(yáng)能發(fā)電的功率得到有效提升,。交流諧波小于2%,，輸入電網(wǎng)電流更干凈,，對(duì)電網(wǎng)影響更小，有效的維護(hù)了外部電網(wǎng)的穩(wěn)定,。系統(tǒng)電氣連接圖如圖1所示。

  50kW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)主要參數(shù)見(jiàn)表1,。

表1                                      系統(tǒng)主要參數(shù)

從太陽(yáng)能電池組件到接線箱,、接線箱到逆變器以及從逆變器到并網(wǎng)交流配電柜的電力電纜應(yīng)盡可能保持在最短距離：減小線路的壓降損失，提高系統(tǒng)的輸出能量,；減小電纜尺寸以降低成本，同時(shí)減輕屋頂負(fù)荷并增加其靈活性,；由于連接電纜的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，應(yīng)盡可能按最短距離布置電纜,；通常,，在進(jìn)行太陽(yáng)能光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)，需要將直流部分的線路損耗控制在3～4%以內(nèi)。

3.直流防雷配電柜

太陽(yáng)電池陣列通過(guò)太陽(yáng)能電池陣列防雷匯流箱在室外進(jìn)行匯流后,，通過(guò)電纜接至配電房的直流防雷配電柜再進(jìn)行一次總匯流，每16560W并網(wǎng)單元配置8臺(tái)太陽(yáng)能電池陣列防雷匯流箱,。每臺(tái)直流防雷配電柜按照3個(gè)16560W直流配電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)直流配電單元接入8臺(tái)太陽(yáng)能電池陣列防雷匯流箱,，匯流后接至SG100K3逆變器,。直流防雷配電柜的電氣原理接線圖如圖2所示,。直流防雷配電柜的每個(gè)配電單元都具有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲?、防反二極管和防雷器。

    4.交流防雷配電柜設(shè)計(jì)

按照1臺(tái)50kW的光伏并網(wǎng)單元設(shè)計(jì)交流配電,、逆變器的交流防雷配電及計(jì)量裝置以及并網(wǎng)回路,，每臺(tái)逆變器的交流輸出接入交流配電柜,，經(jīng)交流斷路器并入三相交流低壓電網(wǎng)發(fā)電，并配有發(fā)電計(jì)量表,。交流配電柜裝有交流電網(wǎng)電壓表和輸出電流表，可以直觀地顯示電網(wǎng)側(cè)電壓及放電電流,，并在與電網(wǎng)連接的三相交流電源輸出側(cè)配有總防雷器,。

光伏并網(wǎng)逆變器接入的電網(wǎng)為380VAC/50Hz三相交流低壓電網(wǎng),，使用獨(dú)立的N線和接地線，該逆變器適應(yīng)于2的電網(wǎng)參數(shù),。

表2                                    電網(wǎng)參數(shù)

5.監(jiān)控系統(tǒng)

在系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,，使用了Danfoss的ComLynxDatalogger控制器進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸,，可以同時(shí)連接20臺(tái)并網(wǎng)逆變器。通過(guò)RS485通信電纜將3臺(tái)逆變器連接后再與DataLogger控制器相連即可,。監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過(guò)監(jiān)控裝置采集逆變器和太陽(yáng)能電池方陣等設(shè)備運(yùn)行時(shí)相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)記錄。監(jiān)控裝置具有自診斷功能,，能夠接收控制中心的指令,，并對(duì)逆變器和配電柜發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)執(zhí)行操作,。

監(jiān)控裝置能夠依據(jù)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)所處位置的通信條件，將采集數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息通過(guò)MODBUS協(xié)議的RS485接口把信息傳遞給遠(yuǎn)程控制中心,。

監(jiān)控系統(tǒng)的工作站配有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析軟件與故障分析軟件，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析軟件可顯示電站中逆變器和電池方陣的相關(guān)參數(shù),，同時(shí)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行曲線。故障分析軟件可判斷出系統(tǒng)中逆變器或太陽(yáng)能電池方陣運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障情況及位置,，同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的聲光報(bào)警,。監(jiān)控裝置能夠采集的量和執(zhí)行的操作：

1）數(shù)據(jù)采集量包括：逆變器輸出的電壓、電流,、頻率,、總功率值和三相電壓的不平衡度,。逆變器的各種故障信息、工作狀態(tài),；太陽(yáng)能電池方陣的輸出電壓,、電流。

2）執(zhí)行的控制操作：按指定地址切斷逆變器的輸出,；太陽(yáng)能電池方陣的電壓輸出,。

3）信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)：能夠?qū)⒀b置的采集數(shù)據(jù)和逆變器的故障信息進(jìn)行存儲(chǔ),；可人工進(jìn)行查閱，并以數(shù)據(jù)報(bào)表的形式打印出來(lái),。

DataLogger具有模擬和數(shù)字輸入通道,，可以連接太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，太陽(yáng)能電池組件溫度,，環(huán)境溫度等多個(gè)外部傳感器，同時(shí)還有可以接入功率計(jì)的數(shù)字接口