光伏并网发电系统是由太阳能电池和并网逆流器来实现供电的流程。光伏并网发电系统的在如今的生活应用广泛，由光伏并网发电系统的光能转换成电能，各种优势和功能都得到专业人士和国家政府的支持和研究，我们的研究方向也围绕着并网逆流器和光伏电池。他们的设备也已经在市场上十分火热，现在的太阳能产品已经普及到家用用户，所以讲解了一些基本的概念和原理性的知识。

一、光伏并网发电系统

1.光伏并网发电系统就是太阳能产品产生的直流电经过并网你逆流器转换成交流电之后直接接入公共电网.简单的说就是从光能转换成电能供用户使用。

因为能将电能直接输入到电网，所有蓄电池所存在光伏独立的系统会被并网系统所替换，因此就不要安置蓄电池，这样就能减低成本了。但是系统所需要的并网逆流器，要确保电力能满足电网的频率，频率等各项性能。

优势：

（1）利用无污染，可再生的太阳能发电，也快减少不可再生。资源有限的能源的消耗，使用过程中午温室气体和污染气体的排放，于生态环境和谐，是促进可持续发展道路的发展！

（2）所发的电能通过逆变器直接入电网，省掉蓄电池，比光伏独立系统的建设投资可减少达35%一45%，大大的降低了生产成本。还能去除蓄电池避免了蓄电池的二次污染，并可增加系统的使用寿命和正常使用时间。

（3）光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、使得建筑科技含量高，增进建筑卖点

（4）分布式建设，各大小地方附近分散型建设，使得进入电网方便，不仅有善于增加系统的防御能力和抵抗自然的灾害，又能有善于电力系统的负荷平衡，而且减少线路的损耗。

（5）可起调峰作用。并网太阳能光伏系统是很多发达国家发展的重点对象和扶持的项目，是太阳能发电系统的主要发展趋势，市场容量大，发展空间大。

2.并网逆变器

并网逆变器大致有下面几种逆变器：

（1）集中逆变器

（2）组串逆变器

（3）组件逆变

上面几种逆变器的主电路都是采取控制电路来现实的话，我们可分为方波和正弦波两种控制方式。

方波输出的逆变器：方波输出的逆变器大部分是取用脉宽调制集成电路，如TL494等。事实说明，采用SG3525集成电路，来取用功率场效应管作为开关功率元件，能达到逆流器的性能比高要求，因为SG3525十分有效驱动功率场效应管的能力并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能，所有相对外围电路也很简单。

正弦波输出的逆变器：正弦波逆变器原理图，有方波的输出和正弦波输出的区别.方波输出的逆变器效率高，但对于都是为正弦波电源设计的电器来说，使用总是不放心，虽然可以适用于许多电器，但部分电器就不适用，或用起来电器的指标会变化.正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点，却存在效率低的缺点。

并网逆变器的原理：我们把交流电流转换为直流的电流就是整流，完成这个整流功能的电路过程我们称为整流电路，整个整流电路装置的实现过程我们成为整流器。和它相对比，能把直流电流转换为交流的电流就是逆流，完成整个逆流功能的电路我们称之为逆变电路，整个逆变装置的实现过程我们成为逆变器。

功能：

a.自动开关：根据太阳的作息时间来实现自动开关机的功能。

b.较大功率点跟踪控制：当光伏组件的表面温度和太阳照射温度发生变化的时候，光伏组件产生的电压和电流也产生变化，它能够对这些变化进行跟踪，确保较大功率输出。

c.防止孤岛效应：被动检测可以通过检测电网确定是否发生孤岛效应，主动检测通过主动引入小幅度扰动的方式形成正反馈，利用累计效应推断是否发生孤岛。就是通过这样被动检测和主动检测的方法结合，可以反孤岛效应控制效果。

d.自动调整电压。在过多的电流反流电网时，因电力逆向输送而导致送电点电压上升，有可能过电压的运行范围。为保持电网的正常运转，并网逆变器要能够自动防止电压的上升。

安装：如果是集中逆变器的话，如果附近有电表的话，就安装在电表附近。如果条件和环境都可以的情况下，安装在光伏接线柜附近也是可以的，这样大大的减少了线路和设备的耗损。大型中央逆变器通常和其他设备（如电表、断路器等）安装在一个逆变器箱体内。分散式逆变器越来越多的被安装在屋顶，但是实验发现，应对逆变器做好保护措施，尽量避免太阳直射和雨水淋湿。当选择安装地点时，满足逆变器厂家建议的温度、湿度等要求是非常重要的。同时还要考虑到逆变器的噪音对周围环境的影响。

3.光伏电池

概念：太阳能光伏电池就是直接把光能转换成电能。目前我们使用的都是以硅作为材料来制造硅太阳能电池。

原理：光生伏打效应是产品表面受到太阳光子而产生的电动势的现象，是产品表面受到光照射时，产品内的电荷分布状态发生改变而产生电动势和电流的一种效应。当光照射半导体的PN结时，就会发生光生伏打效应。光生伏打效应使得PN结两边出现电压，叫做光生电压。使PN结短路，就会产生电流.。

构造：电池表面附着的白色细线与粗线在电池生产企业里统称为正银，若分开说则为细栅线与主栅线。细栅线的主要作用是用来收集电池片表面的电流并汇集到主栅线，而主栅线的作用则是将电流集中在两条栅线上，后续由下游厂商通过焊接将电流引导出来。电池片背面的两条粗线材料也是银，通常称为背银作用与正面主栅线一致。P/N结部分是通过扩散工艺取得的，其位置在蓝色镀膜面下方几微米处，PN结的深度跟当时扩散生产工艺温度及气体浓度等有关。

      光伏发电产业在中国发展的比较迅速，促进了好多行业的发展。其中在国家电网中防孤岛和反孤岛装置是在国家电网关于分布式光伏发电是明文要求的，为此，在建设光伏电站满足当地供电局要求，就必须考虑到并网条件，其中就有防孤岛和反孤岛装置。那这两者哪种更适合光伏电站？

      光伏电站中有个现象叫做孤网运行，就是说光伏电站脱离电网，自行发电运行。这种情况多是不被允许的。对于比较大的光伏电站，并网电压等级在 10KV 或更高的电压等级，这种类型的电站多使用的是防孤岛保护装置，这类保护属于微机保护装置二次设备。而反孤岛则是一个配电柜，他的使用原理跟防孤岛完全不一样。对于建设光伏电站的用户来讲，他们考虑的并网的几个问题，每个台区可以接入多少光伏？光伏的接入要满足什么技术要求？国网对于这些有着明确的规定，对于光伏的接入，如果不加装反孤岛装置，光伏电站的接入只允许接到光伏的 25％。如果加装反孤岛柜子的话，那么光伏容量的 50％或者 80％，具体多少由当地供电部门决定。简单的举例说明，如果一台变压器的容量为 100KW，那么 80％容量的话应该是 80KW，其中该变压器为公变，下面接的光伏电站如果是 5KW 一个户的话，那就是 16 个户，这样的话每户可以根据自己的情况经过并网柜自行并网。一般来讲，对于并网柜的要求，大多是有隔离刀闸，断路器等等。有些地方要求具有防孤岛保护功能，那就意味着條每户要加装一台防孤岛保护装置。对于 5KW 这类型的光伏发电，容量比较小，如果并网柜都安装防孤岛保护装置的话，那样一来成本就无形的增加了许多，二来维护成本也是偏高的；而加一套反孤岛装置就能解决下面 16 户用光伏并网问题，所以反孤岛柜对于屋顶小光伏还是比较好用的。它的保护原理不是当孤网运行前检测到故障，跳闸。而是当已经出现了孤网运行，通过TC-3087反孤岛保护装置和反孤岛开关来控制扰动负载的投入，从而逼迫逆变器停止工作。

      逆变器本身具有防孤岛保护功能，当电网出现异常会自行跳闸，停止运行，前提 是逆变器是在无故障的情况下，且调试正常。供电部门要求并网开关具备防孤岛保护功能也是多一层保护。而反孤岛则是出现了孤网运行，而采取的措施，虽然是小概率事件，但是一旦出现，危害是比较大的。

一、配电柜的定义

      配电柜有时又被称为配电箱，是一个集成了用于电能分配的电气元件：空气开关、断路器、各种型号的刀闸、接线端子、保护设备（热继电器、时间继电器、熔断器之类，高级的还有保护装置等）、测量设备（电压表、电流表、频率表、功率表等，还有互感器和各种传感器）的柜体。

二、配电柜的应用领域

      配电柜因其良好的功能被广泛应用于居民楼、学校和医院等生活用电的配电控制。有人可能会问，那为什么我们平时看不到配电柜呢？因为有的配电柜体积很小，大部分都是暗设在墙体内，体积较大的都集中安装在配电室内，所以在日常生活中很少能够亲眼看到配电柜。在企业厂房和车间经常会看到配电柜，或者配电箱，比如照明配电柜和动力配电柜等。一般来说，配电柜主要分一级、二级和低级三级配电设备。

三、配电柜的作用

      配电柜主要有两方面的作用：一是对用电设备进行配电和控制，二是在电路出现过载、短路和漏电时，提供断电保护，当电路出现故障时，有利于控制故障范围也方便快捷找出故障点及时加以排除，无需大面积停电。另外，配电柜内方便放置各种保护设备，如防止短路的熔断器（保险丝），防止过载的空气开关等，可以对线路和用电设备起到保护作用。也就是说把东西集中到一起，方便维护、检查。特别是如今的用电量很大的情况下，没有配电柜是不可行的，极大的帮助到我们改善用电的便利性。

      配电柜结构复杂，输出电路容量也比较大，它是供电系统的动力配电中心，会被安装在变电站内，负责将电能分配给二级配电柜。配电柜分为动力配电柜和电动机控制中心，两者的应用部位相反，动力配电柜主要是在回路少、负荷分散的部位，而电动机控制中心应用于回路多，负荷集中的部位。它主要是承接一级配电柜分配电能，并将其分配给就近的负荷。配电柜主要是照明配电柜和动力配电柜，它们的容量比较小，布置也较为分散，主要是负责控制低级的负荷配电。

四、配电柜安全使用知识

      高低压配电柜的安全使用问题一直是人们关注的重点，以下的注意事项需要了解。在全部和部分带电的盘上进行工作，应将检修设备与运行设备以明显标志隔开。在运行的电流互感器二次回路上工作时，严禁将电流回路断开。为了可靠地将电流互感器二次线圈短路，必须使用短路片和短路线，禁止使用导线缠绕。禁止在电流互感器与短路端子之间的回路和导线上进行任何工作。二次回路通电或耐压试验前应通知值班员和有关人员，并派人看守现场，检查回路，确认无人工作后方可加压。检查断电保护盒二次回路的工作人员，未经值班人员许可，不准进行任何倒闸操作。不过，高低压配电柜在安装、验收、交接性试验试车、运行与维护等方面应遵守电力部门要求执行的各项规定外。还应注意以下事项：用户收货时应按有关规定仔细检查，对于不马上安装的产品，应按正常使用条件规定，存放于适当的场所。产品应采用专用吊具底部起吊。产品水平安放在事先做好的基础上，装好四只地脚螺栓（可采用二次浇灌法），然后将产品底座与基础之间的缝隙用水泥沙浆抹封，以免雨水进入电缆室。通过高、低压室的底封板接入高、低压电缆。电缆与穿管之间的缝隙密封防水。

      高低压配电柜高压侧无论是采用架空进线还是电缆进线，均应在变电站附近设置高压侧进线的明显可见的断口（如跌落式熔断器等）。从而向维修操作人员明确显示变电站内是否带电。以确保维修操作人员。产品安装就位后应做好可靠接地：电站底座槽钢上的两个主接地端子、变压器中性点及外壳、避雷器下桩头等均应分别由安装部门直接接地。所在接地应共用一组接地装置，其接地电阻应小于4欧姆，从接地网引至本产品的接地引线应不少于两条。在运行中的电压互感器二次回路上工作严格防止短路或接地，应使用绝缘工具、戴绝缘手套，必要时在工作前停用有关继电保护装置。接临时负载时，必须装有专用的开关和熔断器。

        光伏发电产业在中国发展的比较迅速，促进了好多行业的发展。其中防孤岛和反孤岛装置是在国家电网关于分布式光伏发电是明文要求的，为此，在建设光伏电站满足当地供电局要求，就必须考虑到并网条件，其中就有防孤岛和反孤岛装置。那这两者哪种更适合光伏电站?

         光伏电站中有个现象叫做孤网运行，就是说光伏电站脱离电网，自行发电运行。这种情况多是不被允许的。对于比较大的光伏电站，并网电压等级在10KV或更高的电压等级，这种类型的电站多使用的是防孤岛保护装置，这类保护属于微机保护装置二次设备。

        而反孤岛则是一个配电柜，他的使用原理跟防孤岛完全不一样。对于建设光伏电站的用户来讲，他们考虑的并网的几个问题，每个台区可以接入多少光伏?光伏的接入要满足什么技术要求?国网对于这些有着明确的规定，对于光伏的接入，如果不加装反孤岛装置，光伏电站的接入只允许接到光伏的25%。如果加装反孤岛柜子的话，那么光伏容量的50%或者80%,具体多少由当地供电部门决定。简单的举例说明，如果一台变压器的容量为100KW，那么80%容量的话应该是80KW,其中该变压器为公变，下面接的光伏电站如果是5KW一个户的话，那就是16个户，这样的话每户可以根据自己的情况经过并网柜自行并网。一般来讲，对于并网柜的要求，大多是有隔离刀闸，断路器等等。有些地方要求具有防孤岛保护功能，那就意味着條每户要加装一台防孤岛保护装置。对于5KW这类型的光伏发电，容量比较小，如果并网柜都安装防孤岛保护装置的话，那样一来成本就无形的增加了许多，二来维护成本也是偏高的;而加一套反孤岛装置就能解决下面16户用光伏并网问题，所以反孤岛控制柜对于屋顶小光伏还是比较好用的。它的保护原理不是当孤网运行前检测到故障，跳闸。而是当已经出现了孤网运行，通过负载专用控制器和反孤岛开关来控制扰动负载的投入，从而逼迫逆变器停止工作。

        逆变器本身具有防孤岛保护功能，当电网出现异常会自行跳闸，停止运行，前提是逆变器是在无故障的情况下，且调试正常。供电部门要求并网开关具备防孤岛保护功能也是多一层保护。而反孤岛则是出现了孤网运行，而采取的措施，虽然是小概率事件，但是一旦出现，危害是比较大的。

    保定特创电力科技有限公司生产的港机逆功率吸收柜应用于港口柴油发电机所带载的港机系统（码头起重机）

    港机逆功率吸收柜中心控制模块TC-3067逆功率监控装置主要特点

1.1 TC-3067装置可集中组屏也可就地分散安装在高压开关柜上，各间隔功能独立，各装置之间仅通过网络联结，信息共享，这样整个系统不仅灵活性很强，而且其可靠性也得到了很大提高，任一装置故障仅影响一个局部元件。

1.2  装置采用了高性能处理器和高分辨率的A/D转换器，每周波32点采样，结合专用的测量CT，保证了遥测量的高精度。

1.3  保护功能完全不依赖通讯网，网络瘫痪与否不影响保护正常运行。

1.4  装置采用全密封设计，加上精心设计的抗干扰组件，使抗振能力，抗电磁干扰能力有很大提高。

1.5  设计有软硬件双看门狗功能，使整个系统同时具有较高的测量精度和抗干扰能力。

1.6  友好的人机界面，装置采用全汉化大屏幕液晶显示，跳闸报告，告警报告，遥信，遥测，定值整定等都在液晶上有明确的汉字标识，便于用户使用和掌握。

1.7  通讯方式采用CAN口即控制器区域网接口（或485接口），其特点为：结构简单，只有两根线与外部相连；传输速度最高可达1Mbps；传输距离最远可达10KM；采用CRC检验并可提供相应的错误处理能力；采用非破坏性总线仲裁技术，使站内通讯具有很高的效率和抗干扰能力。

 配电箱这个词想必大多数听起来都觉得不陌生，但是真正了解的人，就不会那么多了，那么今天保定特创电力科技有限公司为大家详细的来介绍下配电箱的基本知识吧！ 配电柜（箱）分动力配电柜（箱）和照明配电柜（箱）、计量柜（箱），是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。

    （1）一级配电设备，统称为动力配电中心。它们集中安装在企业的变电站，把电能分配给不同地点的下级配电设备。这一级设备仅靠降压变压器，故电气参数要求较高，输出电路容量也较大。

    （2）二级配电设备，是动力配电柜和电动机控制中心的统称。动力配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。

    （3）末级配电设备总称为照明动力配电箱。它们远离供电中心，是分散的小容量配电设备。 那么它的安装要求有哪些呢？配电板(箱)安装要求是：配电板(箱)应用不可燃材料制作；触电危险性小的生产场所和办公室，可安装开启式的配电板；在触电危险性大或作业环境较差的加工车间、铸造、锻造、热处理、锅炉房、木工房等场所，应安装封闭式箱柜；在有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所，必须安装密闭式或防爆型的电气设施；配电板(箱)各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐，安装牢固，操作方便。

    落地安装的板(箱)底面应高出地面5~10 mm；操作手柄中心高度一般为1.2～1.5m；板(箱)前方0.8～1.2m的范围内无障碍物；保护线连接可靠；板(箱)以外不得有裸带电体外露；必须装设在板(箱)外表面或配电板上的电气元件，必须有可靠的屏护。 我们保定特创电力科技有限公司配电箱的种类很多：例1.反孤岛配电箱，2.防孤岛配电箱，3.防逆流配电箱，4故障解列屏，5.逆功率吸收柜，6计量柜等等；材质也各式各样列如：普通钢板，不锈钢，SMC,塑料等等；色调与尺寸可以让客户们随心所欲的选择；选择再多质量才是我们公司的核心。

  对于技术工人而言，工作中必须要对低压配电柜进行检修，这样才能做好维护工作，也才能延长设备的使用寿命。检修低压配电柜必须遵循一定的步骤，这是基本的操作规范，人们必须要进行学习。

                              
    首先是将负荷断开，其次是将断路器断开，然后是将接地开关合上，同时还要看一下高压开关柜是不是锁好了。只有这一系列步骤做好之后，才能进行接下来的检修工作。为了加强操作人员之间的配合，我们还应该将“禁止合闸、有人工作”的提示放在醒目的位置，这样别人就知道我们正在进行检修低压配电柜的工作了。一般放置的位置是开关柜的把手上，这样路过的人员都可以看到。

    在具体检修过程中，我们要把接地线挂上，还应该把母排螺丝进行紧固，电力负荷指一定要涂在母排接触的位置，在涂抹之前一定要进行擦拭。如果需要加以紧固的话，可以考虑新弹簧垫片。这其中的细节部分非常多，比如绝缘子要看一下。还应该看一下不同元件之间的连接处是否可靠，如果技术不熟练的话，就应该反复尝试几次。
    如果想要进行送电的话，在这之前还要对低压配电柜进行后的检查测试，我们要把所有的线路拆除掉，工作现场不能不能留下相关的工具，把标志牌拿下来，将接地开关断开，然后将隔离开关合上，同时也把断路器给合上，之后就可以进行送电了。

      光伏并网柜主要用于110KV、35KV的集中式光伏并网接入系统和10KV、380V分布式光伏接入并网系统，该主要TC-3087、TC-3087H防孤岛保护装置，并网开关、防雷器、空开、电能计量装置和柜体附件等相关硬件组成。具体情况和柜体尺寸可根据用户实际情况订做。

      分布式光伏并网柜的作用

1、当光伏本侧出现电压，频率、过负荷等相关情况时，对本站设备造成潜在危险和对电网侧产生冲击和影响时，光伏防孤岛保护装置可以迅速向并网开关发出命令，让期跳闸，从而迅速切除故障电路。

2、当电网侧出现电压、频率方面的波动对本站造成冲击的时候， 也能迅速的采集到相关信号，并能迅速的发出命令，指挥并网开关跳闸。

3、当本侧出现故障，而电网侧还有电，这时需要相关工作人员检修，这时设备可以有效的防止电网侧向本侧反送电的情况，从而保证了本则光伏电站检修人员的生命。

      分布式光伏并网柜的主要功能

1、保护功能：设备具有过电压 (跳闸)、低电压(跳闸)、 频率过高(跳闸) 、频率过低(跳闸)、频率突变(跳闸)、逆功率(跳闸)、外部联跳1(跳闸)、外部联跳2(跳闸)、系统失电(跳闸)、频率突变闭锁低频(跳闸)、有压自动合闸(跳闸)、模拟跳闸(跳闸)等光伏并网防孤岛保护功能。

2、防雷功能：光伏并网柜自带有3+1防雷器，可以有效的防止雷击等自然灾害的侵害。

3、自动智能并网功能：并网柜防孤岛保护装置和并网开关配合，具有失压跳闸和检有压合闸功能，在光伏电站本侧和电网侧不正常的时候跳开，一切恢复正常的时候可以自动恢复并网，不需要人工！也可以和监控进行通讯，远方操作并网开关的分合闸。

4、电度计量功能：分布式光伏并网柜可以根据用户需要加装置电度表和计量装置，可以很好的记录出发电量和送电量等相关情情况。

      有些人在安装光伏系统时，会抱着一种“即使电网停电，如果有太阳，自己家也能用上电”的心态，现实情况是，电网停电时，自己家的光伏发电系统只会晒太阳，也会停止运转，同样用不上电。

      造成这一现象的原因就是并网逆变器，必须配置防孤岛装置，当电网电压为零时，逆变器就会停止工作。防孤岛装置是光伏所有并网逆变器的必备装置，当电网停电，检修人员准备对电路进行检修，如光伏系统还在源源不断地上传电力，光伏并网逆变器必须有孤岛效应的检测及控制功能。

      孤岛效应的检测方法有被动式检测和主动式检测，被动式检测方法检测并网逆变器输出端电压和电流的幅值，逆变器不向电网加干扰信号，通过检测电流相位偏移和频率等参数是否过规定值，来判断电网是否停电;这种方式不为造成电网污染，也不会有能量损耗;而主动式检测是指并网逆变器主动、定时地对电网施加一些干扰信号，如频率移动和相位移动，由于电网可以看成是一个无穷大的电压源，有电网时这些干扰信号就会被电网吸收，电网如果发生停电，这些干扰信号就会形成正反馈，会形成频率或电压标，由此可以判断是否发生了孤岛效应。

      目前并网逆变器防孤岛功能技术完全成熟，因此在户用并网项目，是不需要再特别添置防孤岛装置，由于有些地方不仅仅是光伏并网逆变器接入电网，还有可能是风力发电、生物质能发电、储能系统等分布式电源，国家电网公司规定，当并入电网接入容量过本台区配变额定容量25%时，配变低压侧刀熔总开关应改造为低压总开关，并在配变低压母线处装设反孤岛装置;低压总开关应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能，母线间有联络时，联络开关也应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能。