光伏发电电气系统设计优化管理

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1、光伏发电电气系统设计优化管理丁可望（中电投四川电力有限公司四川成都610041）摘要：随着科学技术的发展和对环保的重视，国家对新能源的发展越发重视。光伏发电作为清洁、环保的能源，不仅在近些年获得了大幅度发展，也受到了国家政策上的高度重视和支持。光伏发电电气系统的设计工艺水平，直接决定了工程运营期电气系统的效率和发电区域的整体视觉效果，好的设计既能确保电气系统各个组件的使用年限，乂能按照工程预期，实现整个发电系统的效率最大化。基于此，文章对设计原则及内容进行阐述，分析了工程中常见的问题，并探讨光伏发电电气系统的优

2、化措施，以供参考。关键词：光伏发电；电气系统；设计；优化1光伏发电电气系统设计遵循的基木原则1.1易操作性分布式光伏发电电气系统的设计必须尽量易于操作，和人U稀少的两部拥有开阔的安装地点不同，这种的发电电气系统一般安装在屋面楼顶等地方，这些地方一般存在一定的倾斜度或者是高度较高。在这种屋面具有一定的倾斜度并且承重能力有限的情况下，工人的施工难度将会增加，所以电气系统在设计之初就要考虑到后期的施工难度，降低操作的难度，并且尽量保证将工程设计控制在一期之内。1.2安全性由于分布式光伏发电电气系统主要应用于人口和建筑

3、比较密集的中部和东部地区，因此电气系统的安全性问题显得尤为重要。在具有倾斜度的屋顶施工需要将各个部件运送到屋面或楼顶进行施工，在这过程中存在部件因运输而导致损伤和施工人员的安全问题。0前采用市场上较为通用承载力比较高的铝合金的支架结构，它便于安装操作且不易锈蚀损坏，在一定程度上可以减少后期的安全隐患。在施工过程中还存在高空坠物的危险，由于施工地区的人口和建筑物的密度比较大，施工人员高空作业后期会产生废弃的材料，加上屋面的倾斜度会增加高空坠物的隐患，在设计的中要考虑到电气系统的整体性以及将后期的废料收集进行合理的

4、冋收设计。还需要考虑到各部件的重量是否在屋面的最低承重范围之内,屋面的材料的承重能力会随着雨水阳光等的风化而导致其承重能力的降低，施工人员本身的重量也需要考虑在内，因此在进行电气系统的设计中要考虑到施工地点的最低承重并II把重量控制在这个范围之内。1.3一致性光伏发电系统将较大数量的太阳能电池串联起来以达到一定高度的电压，然后才能从逆变器的输入端进行输入，这样一定数量串联的子系统再进行并联以达到系统的额定功率。在这个过程中需要数量较大的设备，为了保证系统的稳定，选用的太阳能电池需要是相同的规格和工作性能，冋吋在

5、设计中要避免互相之间存在遮挡影响工作效率以及方向和角度问题而导致的差异，保持各个子系统运行的一致性。1.4可持续性光伏电气系统存在的区域需要考虑到所在地区可能存在后期进行施工改造问题以及自然灾害等对系统部件的破坏，电气系统存在的大而分散的特点，因此设计既要保证整个系统的整体一致性，稳定性，冋吋采用并联各个子系统的方式保证其独立性，在某个子系统遭到破坏吋其他系统能够不受影响仍然保持正常的运行。另外，采用铝合金或新型的支架考虑到其坚固性的同吋还需要考虑到其抗腐蚀和抗氧化性，以及损害后的修复性，尤其是重工业和污染比较

6、严重的地区。2光伏发电电气系统设计内容2.1光伏方阵设计在光伏方阵设计上，要充分考虑当地的地理、气候和太阳能资源，这些是光伏方阵设计的基础和前提。光伏组件的最佳倾角为偏离正南方向正负20度，而当方位角不为正南方向时，通常将光伏组件水平安装。大于10度的倾角，冇利于防止组件表面积水、积雪和积尘，保证光伏组件的正常运作。2.2逆变器设计在逆变器的设计中，光伏方阵朝向和间隔统一的光伏系统采用集中式逆变，而在光伏方阵朝向、间距具奋差异性或部分会被阴影遮挡时，采用分散逆变方式。前者具有安装方便、维护方便、初始成本低、输出

7、功率更高的质量和效率的优点，缺点是整个系统对故障的预防效果差，一旦发生故障，整个系统将受到影响，停止工作。后者可以减少在输出过程中的功率损耗，易于控制和维护，在故障的一部分，整个系统仍然可以正常运行。初始成本较高，发电成本不低，对资金的要求更严格。2.3交直流线缆设计在交直流电缆的设计中，由于光伏发电的地理位置、环境比较特殊，对电缆的性能要求也更高。在特定的场合，电缆有特殊性能要求，如防蚁、防鼠、抗紫外线、耐高温等。在光伏系统中，电缆的额定电压应至少与系统的额定电压相等，而电缆的额定电压应高于光伏阵列的最大输出

8、电压的1.25倍。同吋，敷设的电缆线路，应尽可能与建筑电气系统电缆绝缘，直流侧的电缆应敷设在户外，从而节省成本，减少功率损耗。2.4保护设计在光伏系统的保护设计中，应充分考虑雷电对光伏系统的影响。针对雷电进行避雷针、避雷带等的安装。用于感应电磁感应矿井，安装防雷装置。在具体的设计中，不仅要考虑到光伏组件的保护，还将原有的电气系统的建设纳入保护范围。此外，光伏系统也应该对建筑结构进行安全