并網光伏發電系統的組成主要包括：光伏陣列、光伏陣列防雷匯流箱（下文簡稱“防雷匯流箱”）、直流防雷配電柜、并網逆變器（下文簡稱“逆變器”）、交流配電柜、計算機監控系統等。

并網光伏發電系統的工作原理：光伏陣列將太陽能轉化為電能，轉化的電能通過防雷匯流箱、直流防雷配電柜匯流，再通過逆變器將直流電轉化為交流電，再由變壓器升壓至公共電網要求的電壓等級，最后輸送至公共電網。

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圖片來源：中國慕課大學《光伏發電工程技術》

一、光伏陣列

光伏陣列的主要作用是將太陽能轉化為電能。因為單一光伏組件的電壓和電流不能滿足需求，所以需將若干光伏組件按照先串聯后并聯的方式構成光伏組件方陣，即光伏陣列。

二、防雷匯流箱

一般，為減少光伏陣列與逆變器間的連線數量，方便光伏發電系統維護，提高光伏發電系統可靠性，光伏陣列需通過防雷匯流箱與逆變器連接。當安裝人員完成光伏組件串聯后，再將串聯后的光伏陣列串并聯接入光伏陣列防雷匯流箱，之后再將防雷匯流箱與直流防流配電柜或逆變器連接。

防雷匯流箱內的主要結構包括：光伏專用的直流防雷模塊、直流熔斷器、斷路器（根據網絡資料理解：斷路器可自動接通和斷開電路，具有過載、短路保護功能）等。

三、直流防雷配電柜

當防雷匯流箱輸出的直流電流需進行二次匯流時，并網光伏發電系統中需安裝直流防雷配電柜。直流防雷配電柜兩端分別與防雷匯流箱和逆變器連接。

直流防雷配電柜的主要結構包括：直流輸入斷路器、防雷器、防反二極管、電壓表等。

四、逆變器

并網光伏發電系統的逆變器主要作用是將輸入的直流電轉化為與公共電網同頻同相的正弦波交流電，并輸出該交流電。

常用的逆變器包括：集中式逆變器、組串式逆變器、微型逆變器。集中式逆變器的功率一般處于50kW~630kW之間，主要被應用于日照均勻的大型廠房、大型地面光伏發電系統。

組串式逆變器的功率小于30kW，適用于中小型屋頂光伏發電系統、中小型地面電站。微型逆變器的功率一般約300W，微型逆變器安裝于光伏組件的背表面，可將每個光伏組件輸出的直流電流轉化為交流電流。

并網光伏發電系統對逆變器的要求如下：

1）具有較高的效率。目前，太陽能電池的價格相對較高，為降低并網光伏發電系統的制造成本，需提高光伏發電效率。因此，需提升逆變器效率。

2）具有較高的可靠性。一般，光伏發電系統處于偏遠地區，工作環境相對比較惡劣。因此，逆變器需具有較高的可靠性。

3）直流輸入電壓具有較寬的適應范圍。太陽能電池的端電壓隨負載和日照強度的變化而變化，因此，逆變器需可以在較大的直流輸入電壓范圍內正常工作，并保證交流輸出電壓的穩定。

4）在并網光伏發電系統中，為避免對影響公共電網內正弦波交流電的波形，逆變器的輸出應為失真度小的正弦波。



圖片來源：中國慕課大學《光伏發電工程技術》

五、交流配電柜

交流配電柜的作用是將逆變器輸出交流電接入公共電網，同時可以計量電能值。交流配電柜的主要結構包括：并網側斷路器、防雷器、發電計量表等。

六、監控系統

監控系統的主要作用是監控光伏發電系統的運行狀態，還可將運行狀態數據發送至互聯網，以便遠程監控。




審核編輯：劉清