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光伏系统的硬件设计

光伏系统的硬件设计

  光伏系统设计中除了蓄电池容量和太阳电池组件大小设计之外,还要考虑如何选择合适的系统设备,即如何选择合乎系统需要的太阳电池组件、蓄电池、逆变器(带有交流负载的系统)、控制器、电缆、汇线盒、组件支架、柴油机/汽油机(光伏油机混合系统)、风力发电机(风光互补系统),对于大型太阳能光伏供电站,还包括输配电工程部件如变压器、避雷器、负荷开关、空气断路器、交直流配电柜,以及系统的基础建设、控制机房的建设、和输配电建设等问题。

  上述各种设备的选取需要综合考虑系统所在地的实际情况、系统的规模、客户的要求等因素。太阳电池组件、组件支架、蓄电池、逆变器、控制器在本书的其他章节中有详细描述,在此不作介绍。

  电缆的选取

  系统中电缆的选择主要考虑如下因素:

  ü电缆的绝缘性能;

  ü电缆的耐热阻燃性能;

  ü电缆的防潮,防光;

  ü电缆的敷设方式;

  ü电缆芯的类型(铜芯,铝芯);

  ü电缆的大小规格。

  光伏系统中不同的部件之间的连接,因为环境和要求的不同,选择的电缆也不相同。以下分别列出不同连接部分的技术要求:

  1)组件与组件之间的连接

  必须进行UL测试,耐热90℃,防酸,防化学物质,防潮,防曝晒。

  2)方阵内部和方阵之间的连接

  可以露天或者埋在地下,要求防潮、防曝晒。建议穿管安装,导管必须耐热90℃。

  3)蓄电池和逆变器之间的接线

  可以使用通过UL测试的多股软线,或者使用通过UL测试的电焊机电缆。

  4)室内接线(环境干燥)

  可以使用较短的直流连线。

  电缆大小规格设计,必须遵循以下原则:

  1)蓄电池到室内设备的短距离直流连接,选取电缆的额定电流为计算电缆连续电流的1.25倍。

  2)交流负载的连接,选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的1.25倍。

  3)逆变器的连接,选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的1.25倍。

  4)方阵内部和方阵之间的连接,选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的1.56倍。

  5)考虑温度对电缆的性能的影响。

  6)考虑电压降不要超过2%。

  7)适当的电缆尺径选取基于两个因素,电流强度与电路电压损失。完整的计算公式为:

  线损=电流×电路总线长×线缆电压因子

  式中线缆电压因子可由电缆制造商处获得。

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