光伏发电系统专项方案专业设计项目说明书.doc

光伏发电工程 项目方案设计书目录一、概述31.1 项目概况31.2 编制根据3二、建设地址资源简述32.1日照资源32.2 接入系统条件4三、总体方案设计53.1光伏工艺某些53.2太阳电池组件选型53.3光伏阵列设计103.4系统效率分析12四、电气某些134.1 概述134.2 系统方案设计选型134.3 电气主接线164.4 重要设备选型164.5防雷及接地234.6 电气设备布置234.7 电缆敷设及电缆防火24五、工程案例25六、系统配备以及报价34一、概述1.1 项目概况1) 建设规模：光伏系统用来供应社区道路亮化用电及楼宇亮化用电。该系统设计使用最大负荷50KVA，为保证系统在持续阴雨天或其他太阳辐射局限性状况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源，提高系统稳定性能。为减少系统因直流端电流过大导致线路损耗，系统采用220V直流接入逆变输出三相380V/220V交流。针对固定式安装电池板，采用最佳倾角进行安装，石家庄地区最佳角度为46度（朝向正南），控制柜、逆变器及蓄电池储能系统均须安放于在室内。1.2 编制根据本初步设计阐明书重要依照下列文献和资料进行编制：1) GB50054低压配电设计规范；2) GB50057建筑物防雷设计规范；3) GB31T316都市环境照明规范；4) GBJl3390民用建筑照明设计原则；5) JGGT16921民用建筑电气设计规范；6) GBJ687建筑设计防火规范；7) 中华人民共和国可再生能源法；8) 国家发展改革委可再生能源发电关于管理规定；二、建设地址资源简述2.1日照资源国内属世界上太阳能资源丰富国家之一，全年辐射总量在9172333kWh/年之间。全国总面积2/3 以上地区年日照时数不不大于 小时。国内太阳能资源按日照时间和太阳能辐射量大小，全国大体上可分为五类地区： 一类地区：全年日照时数达到32003300小时地区，重要涉及青藏高原、甘肃省北部、宁夏北部和新疆南部等地。二类地区：全年日照时数达到30003200小时地区，重要涉及河北省西北部、山西省北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃省中部、青海省东部、西藏东南部和新疆南部等地。 三类地区:全年日照时数达到22003000小时地区，重要涉及山东省、河南省、河北省东南部、山西省南部、新疆北部、吉林省、辽宁省、云南省、陕西省、甘肃省东南部、广东省南部、福建省南部、江苏省北部和安徽省北部等地。四类地区：全年日照时数达到14002200小时地区，重要是长江中下游，福建省、浙江省和广东省一某些地区，此类地区特点是：春夏多雨或阴天，秋冬季太阳能资源较丰富。五类地区：全年日照时数达到10001400小时地区，重要涉及四川省、贵州省两省。此区是国内太阳能资源较少地区。一、二、三类地区，年日照时数不不大于h，是国内太阳能资源丰富或较丰富地区，面积约占全国总面积23以上，具备运用太阳能良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定运用价值。如图2-1图2-1 全国太阳能资源分布图项目所在地2.2 接入系统条件本工程采用低压交流380V输出方式。顾客可以直接在交流输出端通过配电接入负载即可。该系统灵活以便，并配备了市电进行补充，保证系统安全稳定运营。三、总体方案设计3.1光伏工艺某些3.1.1设计根据 建筑构造平、立、剖面图，电气施工图等资料。 国家颁布关于技术原则及行业技术原则、法规及规范有效版本。3.1.2设计原则 本项目装机容量55.35kW，采用单晶硅太阳能电池组件270块固定式安装，安装倾角为朝南46度。3.1.3设计内容本项目光伏工艺设计内容涉及太阳电池组件选型，光伏阵列设计，系统效率分析，系统发电量计算，光伏工艺总平面布置，支架设计。3.2太阳电池组件选型太阳能光伏发电系统是运用光生伏打效应原理制成太阳能电池将太阳能直接转换成电能。工作原理基本是半导体p-n结光生伏打效应，简言之，就是当物体内电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流一种效应。当太阳光或其他光照射半导体p-n结时，就会在p-n结两边浮现电压，叫做光生电压。这种现象就是知名光生伏打效应。使p-n结短路，就会产生电流。太阳能电池单体是用于光电转换最小单元。它尺寸约4平方厘米到100平方厘米。太阳能电池单体工作电压为0.450.50伏，工作电流为20mA/cm2，普通不能单独作为电源使用。将姗能电池单体进行串联并联和封装后，就成为太阳能电池组件。太阳能电池再通过串联，并联装在支架上，就构成了大阳能电池方阵。它功率从几瓦到几百瓦，可以单独作为电源，它也可以输出几百瓦，几千瓦或更大功率，是光伏电站电能产生器。太阳能电池电气特性与参数：图3-1太阳能电池伏安特性图3-1从图中可得当太阳能电池组件短路时，即负载v=0时，此时电流为短路电流Isc，当电路开路时，I=0，此时电压为开路电压VOC。当太阳能电池两端电压从0上升时，例如逐渐增长负载电阻，在光辐射恒定条件下，开始太阳能电池输出电流几乎不变，输出功率不断增长。当电池电压增长到一定值时，输出电流开始变小，输出功率达到一种最大值，即最大功率点，之后随着电池电压升高，输出电流和功率都不断变小，最后输出电流减为0，输出电压达到最大值开路电压。太阳能电池伏安特性还与温度关于系，随着温度上升开路电压减小，在最大功率点典型温度系数为-0.4%/。在衡量太阳能电池组件性能时需用到峰值功率，其单位是峰瓦（Wp)。在原则条件下（光谱幅照度1000W/mq，光谱AM1.5，电池温度25），太阳能电池组件所输出最大功率被称为峰值功率。当前整个光伏发电行业使用均为硅太阳能电池。以硅材料作为基体太阳能电池。如单晶硅太阳电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等。制作多晶硅太阳能电池材料，用纯度不太高太阳级硅即可。而太阳级硅由冶金级规用简朴工艺就可以加工制成。多晶硅材料又有带状硅、锻造硅、薄膜多晶硅等。用它们制造太阳能电池有薄膜和片状两种。1) 单晶硅太阳能电池单晶硅太阳电池是当前开发最快一种太阳电池，它构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯单晶硅棒为原料，纯度规定99.999%。为了减少生产成本，当前地面应用太阳电池等采用太阳能级单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。单晶硅太阳能电池制导致本较高，但光电转化效率也最高，国际公认最高效率在AM1.5条件下为24，地面用大量生产在AM1条件下多在1118之间。当前单晶硅转化效率是其她晶硅材料中最高。2) 多晶硅太阳能电池当前多晶硅太阳电池使用多晶硅材料多半是具有大量单晶颗粒集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料运用率和以便组装。多晶硅太阳电池制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，节约电耗，总生产成本较低，但转化率较单晶硅电池比低诸多。3) 非晶硅太阳能电池 非晶硅太阳电池是1976年浮现新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池制作办法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。非晶硅太阳电池构造各有不同，其中有一种较好构造叫PIN电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷N型非晶硅，再沉积一层未掺杂I层，然后再沉积一层掺硼P型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成持续程序，以实现大批量生产。同步，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路办法制造，在一种平面上，用恰当掩模工艺，一次制作各种串联电池，以获得较高电压。当前日本生产非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。非晶硅太阳电池存在问题是光电转换率偏低，且不够稳定，因此尚未大量用作大型太阳能电源，多半用于如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。综上所述在晶体硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，并且由于当前单晶硅材料价格已经多晶硅材料相差不大，在光伏系统中被大量使用，该系统中设计使用单晶硅光伏电池组件，单块功率200W，电池片效率高达17.8%。参数如下表：表3-1 光伏组件参数一览表序号项目内容1型式常规单晶硅组件2型号HG205S3尺寸构造158080850（mm）4在AM1.5、1000W/ m2辐照度、25电池温度下峰值参数：4.1原则功率200W4.2峰值电压37.5 V4.3峰值电流5.33 A4.4短路电流5.66 A4.5开路电压45 V4.6系统电压1000 V5峰值电流温度系数0.017 %/6峰值电压温度系数-0.34 %/7短路电流温度系数0.017 %/8开路电压温度系数-0.34 %/9温度范畴-40/+8510功率误差范畴3%11表面最大承压5400Pa12承受冰雹直径25 mm冰球，实验速度 23 m/s13接线盒类型BOX0714接线盒防护级别IP6515电池片效率17.8%16组件效率15.6%17保证值15.3%框架构造铝合金18背面材料TPT19重量16.2KG3.2.1电池组件性能当前我公司开发研制HG系列太阳电池组件，最大功率组件为280多瓦 ，最小功率组件为1.5W，重要应用在光伏工程、节能建筑、通讯、电力电子、太阳能灯具等领域。 产品构造：原则晶体硅太阳电池组件采用封装构造为：由低铁钢化玻璃一EVA一太阳电池一EVA一TPT层叠封装后，再组装铝合金边框和接线盒。 产品特点：l 按国际电工委员会IEC61215：1993原则进行设计，并通过充分实验论证，保证组件质量、电性能和寿命规定；l 组件标称工作电压和标称输出功率可按不同规定设计，满足不同顾客需求；l 采用绒面低铁钢化玻璃 (又称为白玻璃)，厚度3.2mm，透光率达89以上，电池组件整体有足够机械强度，能经受运送、安装和使用过程中发生冲击、震动和其她应力，并具备优良防腐、防风、防水和防雹能力；l 采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂优质EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）膜层作为太阳电池密封剂和与玻璃、TPT之间连接剂。具备高透光率（胶膜固化后透光率89.5）和抗老化能力；l TPT（聚氟乙烯复合膜）：用于太阳电池组件封装TPT至少应当有三层构造：外层保护层PVF具备良好抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂薄膜具备良好绝缘性能，内层PVF需经表面解决和EVA具备良好粘接性能。电池组件绝缘强度不不大于100M；l 专用太阳能电池组件优质密封硅胶，增长组件绝缘性能和防止湿气进入组件，保证组件寿命；l 组件在-40低温下和85高温下可正常工作；产品使用寿命长：25年，功率衰减小；l 密封防水多功能接线盒，防护级别达到IP65，内装旁路二极管，有效防止热斑效应导致电池烧毁等质量事故；l 阳极氧化铝边框和出厂所携带接线盒保证安装简便快捷。3.3光伏阵列设计3.3.1光伏阵列倾角拟定本项目所在地地理坐标为：北纬38.54度，东经121度。（1） 不同朝向与倾角安装太阳电池发电量比较（见图示）:假定向南倾斜最佳倾角安装太阳电池发电量为100，则其他朝向全年发电量均有不同限度减少。（2）光伏组件安装方向应一致，朝向正南，有助于最大收集太阳辐射。（3）离网发电太阳电池方阵安装倾角与并网不同，并网光伏发电考虑应当是取全年能接受到最大太阳辐射量所相应角度，而对于离网光伏系统来讲，着重考虑是随着季节性日照量变化保持整个光伏系统发电均衡性来考虑。依照石家庄本地气象和地理资料,可以求出全年能均衡接受到太阳辐射量所相应角度即为方阵最佳倾角。（4）本工程在考虑发电效率状况下，选取朝向南方安装，最佳倾角通过计算为46度。3.3.2支撑构造支撑构造是支撑固定太阳能电池板并且使其有一定倾斜角度，同步具防风沙雨水能力，以及具备一定防腐性能。支撑构造与基本通过预埋件连接，型钢之间用紧固件连接，便于安装和维护。太阳能电池方阵支架选用钢、铝材制造,其强度达到可承受10级大风能力。太阳能电池方阵支架金属表面，必要进行热镀锌解决，以防止风沙雨水冲刷和生锈腐蚀。太阳能电池方阵支架连接件，涉及组件和支架连接件、支架与螺栓连接件以及螺栓与方阵场连接件，均以电镀钢材或不锈钢材制造。如下图为支架连接图:图3-3-1组件阵列排布示意图（平地安放形式）图3-3-2组件阵列间距排布示意图（立杆安放形式）3.4系统效率分析离网光伏发电系统总效率由光伏阵列效率、控制逆变器效率、蓄电池储能充放电效率等三某些构成。（1）光伏阵列效率1：光伏阵列在1000W/太阳辐射强度下,实际直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中损失涉及：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可运用太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，设计效率取95%。（2）控制、逆变器转换效率2：离网逆变器输出交流电功率与直流输入功率之比，效率取90%。（3）蓄电池充放电效率3：控制器给蓄电池充电到蓄电池放电过程中，有一定效率损失，其中其中有效效率取90%。（4）系统总效率为：总12395%90%90%77.7%四、电气某些4.1 概述系统采用220V直流接入逆变输出单相220V交流。发电系统可应满足40KW负荷日用电12小时。为保证系统在持续阴雨天或其他太阳辐射局限性状况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源。保证用电负荷全天候不断电。设计蓄电池容量满足负荷在当天充电当天使用蓄电池电，不设立持续阴雨天规定。4.1.1 设计根据国家及地方现行关于设计规范和原则民用建筑电气设计规范JGJ16-供配电系统设计规范GB50052-95低压配电设计规范GB50054-95通用用电设备配电设计规范GB50055-93电力工程电缆设计规范GB50217-94建筑物防雷设计规范GB50057-94建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-交流电气装置接地DL 621-19974.2 系统方案设计选型本太阳能光伏发电工程拟定总装机容量约为55.35KWp，由270块、205Wp/块单晶硅太阳电池组件构成。根据负荷分布位置多地点特点，按几何图形划分不规则子系统按模块化型式建设。依照光伏发电系统装机容量和供电系统实际接线状况，设计如下接入系统方案：太阳能光伏发电普通有两种运用方式：一种是依托蓄电池来进行能量存储，即所谓独立发电方式；另一种是不使用蓄电池，直接与公用电网并接，即并网方式。4.2.1独立光伏发电方式独立发电系统基本工作原理就是在太阳光照射下，将太阳电池组件产生电能通过控制器控制给蓄电池充电或者在满足负载需求状况下直接给负载供电，如果日照局限性或者在夜间则由蓄电池在控制器控制下给直流负载供电，对于具有交流负载光伏系统而言，还需要增长逆变器将直流电转换成交流电。独立发电系统普通由太阳板、控制器、蓄电池、逆变器等构成。独立系统普通也称为离网系统，多用在偏远地区、电网敷设较困难地区以及需要夜间供电光伏发电项目中，也用于太阳能路灯、草坪灯、监控摄像头等系统中作为独立电源使用。图4-1 独立光伏系统示意图4.2.2并网发电方式并网发电系统普通由太阳组件、并网逆变器等构成。普通还涉及数据采集系统、数据互换、参数显示和监控设备等。并网发电方式是将太阳能电池阵列所发出直流电通过逆变器转变成交流电能输送到公用电网中，无需蓄电池进行储能，相比较而言，并网发电较便宜，并且完全无污染。并网发电系统采用并网逆变器拥有自动相位和电压跟踪装置，可以非常好配合电网微小相位和电压波动，不会对电网导致影响。当前国际上90%以上太阳能系统采用并网发电，并网发电是太阳能发电系统趋势所在。图4-2 并网光伏系统示意图光伏发电并网模式分类：光伏并网发电方式又分为低压配电侧和高压输电侧发电并网模式。1、低压配电侧并网（1）配电侧并网光伏发电处在负荷中心，可以起到消峰（Peak Shaving）作用，是“黄金电力”；（2）在配电网接入不超过15-20%光伏发电系统，不需要对电网进行任何改造，也不存在电力送出（逆流）和电网能力问题，对于电网公司仅仅是负荷管理；（3）配电侧并网光伏发电经济效益明显，“自发自用”（Net Metering）运营方式相称于电力公司以销售电价购买光伏电量;（4）光伏发电电力就地使用，减少了大量传播、变电损耗。2、高压输电侧并网（1）在发电侧并网 ；（2）电流是单方向 ； （3）不能自发自用，需要给出“上网电价”， 电网公司以高电价收购光伏发电电量，顾客缴纳常规低价电费。4.2.3光伏发电工程采用离网光伏发电形式1) 该工程用电负荷为社区内亮化用电；2) 光伏发电电量就地使用，减少了大量传播、变电损耗；3) 光伏发电装机总容量55.35kwp，就近逆变后直接接入负载输入端，蓄电池容量与光伏系统容量相匹配，另逆变器配备市电旁路作为对光伏发电补充。4.3 电气主接线本太阳能光伏发电工程拟定总装机容量为55.35Wp，由270块，205Wp/块单晶硅太阳能电池组件构成。由于控制器为MPPT构造，因此每台设备连接组串是一定，按照每个组件串列串联,9块太阳能电池组件为一组，因此总计756块太阳能电池组件共计输入30个串列，每个串列分别接入8路直流汇流箱一路，共计需要4台直流汇流箱，4台直流汇流箱接入控制器、逆变器后通过用电方交流配电柜即可得到负荷所需要用电。整个系统共分两个相似配备。图4-3 光伏组件接线图4.4 重要设备选型4.4.1 控制器该控制器具备太阳能电池阵列接反、夜间防反充电、蓄电池过充电、蓄电池过放电、过载、短路等保护和报警功能。其特点采用了共负极控制方式，多路太阳能电池方阵输入控制；微电脑芯片智能控制，充放电各参数点可设定，适应不同场合需求；各路充电压检测具备“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态；控制电路与主电路完全隔离，具备极高抗干扰能力；采用LCD 液晶显示屏，中英文菜单显示；具备历史记录功能和密码保护功能；具备电量AH合计功能，涉及光伏发电量、负载用电量、蓄电池电量合计功能；保护功能齐全，具备各种保护及告警功能；具备RS485/232通讯接口，便于远程遥信、遥控；具备各种故障报警无源输出接点功能；具备时钟显示功能；具备温度补偿功能等特点。采用阶梯式逐级限流充电模式，根据蓄电池组端电压变化趋势自动控制太阳能电池方阵依次接通或切离，实现蓄电池组安全迅速充电功能。下为控制器重要参数表：表4-1控制器技术参数性能指标SD220 300额定电压（V）DC220额定电流（A）300最大光伏组件功率（KWp）66光伏阵列输入控制路数10每路光伏阵列最大电流（A）30蓄电池过放保护点 （可设立 V）198蓄电池过放恢复点（可设立 V）226蓄电池过充保护点（可设立 V）264负载过压保护点（可设立 V）320负载过压恢复点（可设立 V）280空载电流（mA）50电压降落光伏阵列与蓄电池（V）1.35蓄电池与负载（V）0.1温度补偿系数（mv/）05（可设立）使用环境温度（）-20+50使用海拔高度（m）5000（海拔超过1000米需按照GB/T3859.2规定降额使用。)防护级别IP20尺寸（宽高深）（mm）60012006004.4.2 逆变器该逆变器具备市电互补特性，性能可靠，地区适应性强，温度范畴宽（-35+55）。其核心元器件（如大功率MOS器件，控制芯片）均采用国际知名品牌：三菱、富士、西门子、IR等产品，保障了灯具使用寿命，有效减少了产品故障率，通过近几年来大批量应用推广获得了良好信誉和质量保证。在任何状况下,对蓄电池过充电或过放电都会缩短蓄电池使用寿命。产品质量稳定,可靠性高,可适应各种恶劣场合。每款控制、逆变器都能较好实现时控+市电切换。咱们完美把光控、市电切换结合为一体，可以精确、高效控制负载工作时间。为本光伏系统设计选用市电互补太阳能光伏控制、逆变器，用单片机来实现PWM脉宽调制控制方式，使系统充电效率大大提高，可靠性高。具备太阳能电池组件、蓄电池反接保护、短路保护、反接保护功能；具备防止蓄电池通过太阳能电池组件反向放电保护功能；具备蓄电池布满断开（HVD）和欠压断开（LVD）功能；具备分析、辨认太阳能与市电工作点切换功能，即在太阳能无法提供电能条件下，迅速切换为市电，响应时间为20S秒；具备空载电流小等特点。其控制器、逆变器参数表如下：表4-2 逆变器技术参数性能指标SN220 60K3SD1直流输入输入额定电压 (V)DC220输入额定电流 (A)296容许输入电压范畴 (V)180-300交流输出额定容量 (KVA)60输出额定功率 (KW)48输出额定电压及频率AC380/ 220V，50Hz(三相四线制)输出额定电流 (A)91.2输出电压精度 (V)94%输出频率精度 (Hz)AC380V3%波形失真率 (线性负载)500.05动态响应 (负载0100)5%功率因数5%过载能力0.8峰值系数150%,10秒逆变效率 (80%阻性负载)3:01三相负载不平衡能力20使用环境温度 ()-2050防护级别IP20海拔高度 (m)5000（海拔超过1000米需按照GB/T3859.2规定降额使用。)尺寸立式(宽高深)mm80022606004.4.3 蓄电池依照负载用电需求，我公司通过专业离网光伏系统设计软件计算得出，对于55.35KWp系统，与之匹配蓄电池容量为规格3000AH。对于太阳能离网发电系统产品来讲，蓄电池性能好坏直接影响光伏系统综合成本，性能出众太阳能专用蓄电池，使用寿命是普通蓄电池两倍以上。采用性能优良蓄电池不但能减少蓄电池维护成本，又能减少资源挥霍。此外，由于同步也减少了废旧蓄电池对环境污染概率。因此针对太阳能离网光伏系统工作环境特性，我公司采用是国内知名品牌全密封深循环铅酸蓄电池，是太阳能风能专用储能电池，电池供应商不但严格按照ISO14001国际环境体系和ISO9001质量管理体系控制生产，并且产品必须通过了国际电工认证（CE）、德国安全认证（VDS）或UL认证和国家权威检测，该产品符合国家技术原则，具备使用寿命长、低温性能好、维护简朴、贫液构造等特点，同步还具备优良恢复性能和优秀循环使用性，合用于各种工作环境。 该蓄电池温度特性为：在工作环境为0时容量不低于额定容量90%，温度在10时容量不低于额定容量80%，温度为-20时容量不低于额定容量70%。注：由于蓄电池内部重金属和酸液对环境有极大污染，因此选用通过ISO14001国际环境体系认证和有关安全认证产品，以及废旧蓄电池回收，对人类环保区有着极其重要意义。蓄电池详细参数见下表：此光伏工程采用太阳能风能专用蓄电池，共计使用110节，可以满足负载在持续三个阴雨天内正常工作。4.4.4太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱对于大型太阳能光伏发电系统，为了减少光伏组件与控制器之间连接线，以便维护，提高可靠性，普通需要在光伏组件与控制器之间增长直流汇流装置。汇集咱们近年光伏系统系统设计经验，光伏阵列汇流箱就是为了满足高效能、高可靠性而特别设计，可与光伏控制器产品相配套构成完整光伏发电系统解决方案。使用光伏汇流箱，顾客可以依照控制器输入直流电压范畴，把一定数量规格相似光伏组件串联构成一种光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，以便了后级控制器接入，保证了系统安全，大大缩短了系统安装时间。如上图所示，光伏阵列防雷汇流箱具备如下特点：（1） 满足室外安装使用规定；（2） 同步最多可接入8太阳电池串列，每路电流最大可达15A；（3） 接入最大光伏串列开路电压值可达DC900V；（4） 熔断器耐压值不不大于DC1000V；（5） 每路光伏串列具备二极管防反保护功能；（6） 配有光伏专用高压防雷器，正极负极都具备防雷功能；（7） 直流输出母线端配有可分断ABB品牌直流断路器；采用正负极分别串联四极断路器提高直流耐压值，可承受直流电压值不不大于DC1000V。（8） 光伏阵列防雷汇流箱技术参数如下：表4-4 光伏阵列防雷汇流箱参数 直流输入路数8路（4路正极、4路负极）直流输出路数1路正极，1 路负极直流输入正负极线径4mm直流输出正负极线径1025mm地线线径16mm每路直流输入保险丝15A直流输出最大电流120A防护级别IP65（9） 汇流箱电气原理框图如下图所示：图4-4 汇流箱电气原理图（10） 产品图片4.4.5交直流防雷配电柜光伏离网发电系统配备交直流防雷配电单元，安装在配电室内，重要是通过直流配电单元将汇流箱输出直流电缆接入后进行汇流、配电，再通过交流配电单元将逆变出来交流电与负载端连接，以便操作和维护。重要性能特点如下：1) 每个直流防雷配电单元具备6路直流输入接口，可接6台汇流箱； 2) 每路直流输入侧都配有可分断直流断路器和防反二极管，其中断路器选用ABB品牌；3) 直流母线输出侧都配备菲尼克斯光伏专用防雷器，其额定电流15KA，最大电流30KA；该配电柜交流侧含网侧断路器、防雷器4.4.6 电缆为了实现最优配备，从光伏组件到控制器、控制器到蓄电池以及从控制器到负载电力电缆应尽量保持在最短距离；电源线均为XLPE绝缘，PVC屏蔽铜芯电缆，太阳能电池组件连接线采用光伏专用电缆，抗紫外线辐射好。所有导线通过颜色来标记正负极，红色代表正极，绿色或蓝色代表负极。所有组件与外部线缆连接采用防水接插头，保证系统安全。所有导线在设计原则载流量下不发热，电压损耗不大于1%。所有线材均选用国内知名品牌产品，质量上乘，安全可靠。4.5防雷及接地4.5.1防雷防雷击涉及防直击雷、防雷电感应、防雷电侵入波，重要办法有设立避雷装置和防雷接地。本工程应采用如下办法，以保护设备免受直击雷和雷电侵入波危害。电气设备直击雷保护：直击雷保护分光伏电池组件和交、直流配电系统直击雷保护。光伏组件制造厂家有对防雷电保护规定。光伏组件安装支架和基本钢筋等均应可靠地与接地网相连接。站内光伏电池组件防直击雷办法，光伏电池组件边框为金属，将光伏电池组件边框与支架可靠连接，然后与接地网连接，光伏电池组件可防止半径为30m滚雷，为增长雷电流散流效果，可将站内所有光伏电池组件支架可靠连接。以组件边框作为接闪器即可保护到整个组件表面。应将边框与光伏电池方阵支架牢固连接，并将支架接地。本工程电气配电装置大某些采顾客内布置，光伏组件支架支撑设立避雷带，满足建筑物防雷设计规范（GB50057-94）与交流电气装置接地（DL 621-1997）规程规定。a) 交、直流配电系统直击雷保护交、直流配电系统均布置在室内做好接地，用于交、直流配电系统直击雷保护。b) 配电装置雷电侵入波保护为防止感应雷、浪涌等状况导致过电压而损坏配电室内设备，其防雷办法重要采用防雷器来保护。太阳能光伏电池串列经汇流箱后通过电缆接入直流防雷配电单元，汇流箱和配电柜内都配备防雷器。4.5.2 接地为保证人身安全，所有电气设备不带电金属外壳都要接地。本工程接地系统，接入建筑物原接地网。接地电阻值按不大于4考虑，实测不能满足规定期增长接地极。4.6 电气设备布置本工程各子系统采用模块化设计，控制器、逆变器、蓄电池均安装在室内配电间， 6台交流汇流箱布置在屋面电池组件支架下方即可。4.7 电缆敷设及电缆防火本光伏发电项目涉及各屋内配电装置、控制器、逆变器、监控（弱电）电缆均沿电缆竖井敷设，太阳能组件方阵中采用桥架槽盒沿组件板子背面敷设，电缆通道按发电厂、变电所电缆选取与敷设设计规程规定及火力发电厂与变电站设计防火规范设立防止电缆着火延燃办法：如在户外进入户内等处设立阻火隔墙或阻火段；封堵所有电缆竖井孔、墙孔、开关柜控制保护屏柜底部电缆孔洞等。