5逆变器叠加使用和控制逆变-体机的优缺点

　　5.1逆变器叠加使用

　　在光伏电站中使用的逆变器也可以称为独立式逆变器，这种逆变器在输出电能的同时自己建立一个220V/50Hz的电网。

　　一般情况下，这种逆变器不能直接将多台逆变器的交流输出并联叠加使用。因为每台逆变器都有自己独立的电压、频率和相位特性，即便是同时开机投入工作，也无法保证各台逆变器输出的电压、频率和相位完全相同，导致电网波形失真，电压电流漂移，会造成电网无法工作，严重的会导致逆变器输出电流反向而形起逆变器损毁。

　　如果确实有必要将多台逆变器并联使用，以扩大逆变器输出的容量，就必须选用可以并机工作的逆变器型号。在这种情况下，一台逆变器称为主机，其他逆变器称为从机，由主机建立电网确定电网的电压、频率和相位等基本参数。同时向从机发出同频同相指令，从机根据该指令向电网中输人完全相同的交流电能，如果从机和主机的频率相位产生偏差，从机就应该随时纠正该偏差，使其发出的电能参数保持与主机一致。主机在发出同频同相指令的同时，还会向从机发出功率调节指令，保证输出功率在各台逆变器之间的平衡，防止个别主机负载过大，而另外一些主机负载过小的现象。

　　5.2控制逆变一体机的优缺点

　　控制逆变一体机的优点有：光伏充电和逆变器组合在一起，体积小，接线少，使用简单，维护方便、性价比高，整机效率高，特别适合户用系统。控制逆变一体机内部保护电路齐全，具有输入过压、输入欠压、输出过载、输出短路、输人直流接反、过热保护等保护措施，可以有效地保证使用过程中的使用安全。控制逆变一体机的缺点也同样明显，由于充电器容量和逆变器容量都固定，不能调整，所以不适合发电和用电负荷不匹配的系统。

6离网光伏发电系统的寿命

　　离网光伏发电系统主要设各寿命如下：蓄电池的使用寿命通常为5年左右，逆变器寿命为10年左右，光伏组件的寿命为20～25年，一般情况下认为离网光伏发电系统寿命为20年，因此在寿命周期内需要进行蓄电池、控制器和逆变器的更换。

　　7局部电网的设计

　　局部电网设计需要考虑电源点建设、电网架构的构成、负载的匹配和管理等内容。规划局部电网中的电源点应该首先考虑建设当地的自然资源情况，由于这类电网一般地处边远地区，电站类型的选择应以水电、光电、风电等可再生能源为主要考量。电站容量的选择应以当地的社会经济发展水平为依据，做出合理的负荷预测，以满足5～10年内用电需求为准。如有可能应该尽量规划多个不同种类电站联网运行的工作模式，达到充分利用各种自然资源，发挥资源互补的优势。

　　局部电网的架构建设一般以220v/380Ⅴ的低压配电系统为主，以便减少变电所带来的电能损耗，如果出现电源点距离负荷中心过远等必须进行输变电的情况，按照距离的远近选择合理的输变电电压等级。低压电网的配电形式一般以树状结构为主，便于电网的检修和故障的排除。如果有两个以上的电源点联络线可以环网或者双回等方式连接，以提高供电和输配电的可靠性。局部电网中应该分级设置继电保护装置，根据输配电线路的电缆型号和长度分级计算各保护点短路电流等参数，选用适合的继电保护产品设置合理的保护参数，保证电网的安全运行。

　　局部电网由于范围小、能量来源有限、网络脆弱，对于接人电网的负载必须严格管理，严禁私拉乱接等现象的发生，限制大功率负载（如电炉、电暖气、中央空调等）和大冲击负载（大容量电动机、电焊机等）的使用。对于电网负荷应按用户的不同分级管理，对于党政机关、军事单位、学校、银行等关键部门应列为随时保障供电的一级负载范围;对于居民、商店等列为非紧急情况下正常供电的二级负载;对于一般工厂、饭店、娱乐场所应列为不保障持续供电的二级负载，实现有限电力能源的合理有序分配。

　　8光伏电站的跟踪监控和运行数据分析与评估

　　光伏发电系统还属于新生事物，还没有达到推广应用的规模化。目前存在距离遥远、当地技术水平低、独立电网容量有限等不利条件，增加了管理好光伏电站的难度。因此，实施对电站的运行监控，通过对系统运行的数据进行科学分析，找出内在规律，为系统优化设计提供可靠依据，为更大规模的推广独立光伏发电系统作出贡献。

　　8.1电站监控内容

　　（1）当地的光照和风力资源：每天各时段阳光辐射强度和光照时间，每天各时段风速和风向。

　　（2）天气情况（温度、雷击、沙尘、冰雹、雨雪、云雾等）。

　　（3）系统各发电子系统在各时段的发电功率和发电量。

　　（4）充电控制器在各时段的工作状态。

　　（5）蓄电池组在各时段的工作状态。

　　（6）系统负载在各时段的工作状态。

　　（7）系统故障统计。

　　8.2监控手段和方法

　　（1）对于没有安装自动数据采集装置的电站，采用人工读数的方法记录数据。为了保证数据的真实（可靠、准确，电站工作人员在参加培训时必须学会、浓懂如何正确读表、测量和填写工作日记的表格。业主公司的专业技术人员定期校对、核实各电站的工作日记。电站的工作日记必须存档备案，不得遗失和损坏。人工记录工作日记是自始至终每天必做的工作。

　　（2）对于安装了自动数据采集装置的电站，由专业技术人员定期读取记录，或由当她电站工作人员经专门培训定期更换数据记录磁盘，邮寄给专业数据收集人。

　　（3）在具各通信条件的电站，可以建立远程监控系统，由专业技术人员进行实时监控，远程自动采集数据。

　　8.3电站运行数据分析与评价

　　在获取完整数据的基础上，应分析并完成下述评估内容。

　　（1）每月、每年光伏电站提供的电量。

　　（2）每月、每日全村的用电需求量和各负载的耗电量。

　　（3）每月24小时能量流图。

　　（4）系统各主要设各的工作性能和潜力。

　　（5）供电余量分析。

　　（6）负载发展预测。

　　（7）故障分析及预防措施建议。做好光伏电站的跟踪监控和评估工作，有助于改进管理制度，进一步完善光伏电站，充分发挥系统的潜能，使系统在最佳状态下运行，获得最好的经济效益和社会效益。

　　9离网光伏发电系统的成本分析

　　投资成本和运营成本构成了离网光伏发电系统的主要成本。但是需要注意的是，一个离网光伏发电工程，尤其是偏远地区的农村的离网光伏发电工程，给整个社会创造了额外的价值，这并非是简单地将各个局部价值相加就能获得的。其外部因素包括：有利于环境、提高卫生、安全和教育水平、减少城市移民、促进民族团结、社会稳定和技术进步。这些好处的价值，相比经济性分析而言，更多的是出于社会效益和环境效益方面的考虑。#p#分页标题#e#

　　离网光伏发电系统项目建设者要提交和工程有关的各种成本说明是很重要的，成本可以分为以下五个部分：

　　（1）初期投资（设备、基础设施和安装的成本）;

　　（2）设各更换成本（设各和安装）;

　　（3）运行维护费用（工资和消耗材料成本）;

　　（4）能源服务费（业主或能源服务公司的巡检、维修服务费）;

　　（5）回收和拆装费用。

提交给电站运营的系统成本说明至少应该包括以下四种;

　　（1）年资金流动;

　　（2）电站生命周期的全部成本;

　　（3）核算后的发电成本;

　　（4）每年的运行维护和更换费用。

　　经过统计，自1998~2008年我国已经建成的⒛多个离网光伏项目，MMW，大约%%以上都为国内政府无偿投资或国际政府无偿援助项目。

　　10光伏发电系统的验收内容

　　光伏发电系统验收主要包括以下7部内容：

　　（1）方阵基座部分

　　·混凝土基座和地脚螺栓规格

　　·基座方位

　　·架空式方阵平台设各平台的尺寸和承载构件的规格

　　（2）方阵机架部分

　　·安装的牢固程度

　　·机架的倾角

　　·可调式机架的倾角调整范围

　　（3）太阳能电池方阵部分

　　·各子方阵的布线

　　·各子方阵的最大输出功率

　　·组件连接线及方阵输出电缆绑扎固定状况

　　（4）电源馈线部分

　　·馈线走向路线

　　·线间或线对地绝缘电阻

　　·穿线管口密封情况

　　·电缆端头处理

　　·电源馈线与控制柜连接情况

　　（5）控制柜部分

　　·安装位置和安装的牢固程度

　　·外部接线

　　·通电试验

　　（6）蓄电池部分

　　·开口型蓄电池按厂家说明书或通信电源设备安装工程施工及验收技术规范要求

　　·密封式蓄电池的箱体加工情况

　　·蓄电池的定容量

　　（7）系统防护部分

　　·接地系统的位置和接地电阻

　　·防雷接地装置各部件连接方法

　　·避雷针的位置和高度

　　·设各蓄电池的抗震设防

　　11太阳能光伏建筑-体化原则

　　（1）生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透：建筑本身应该具有美学形式，而PV系统与建筑的整合使建筑外观更加具有魅力。建筑中的pv板使用不仅很好的利用了太阳能，极大的节省了建筑对能源的使用，而且还丰富了建筑立面设计和立面美学。BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则，任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。

　　（2）传统建筑构造与现代光伏工程技术和理念的融合;引入建筑整合设计方法，发展太阳能与建筑集成技术。建筑整合设计是指将太阳能应用技术纳入建筑设计全过程，以达到建筑设计美观、实用、经济的要求。BIPV首先是一个建筑，它是建筑师的艺术品，其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。建筑应该从设计一开始，就要将太阳能系统包含的所有内容作为建筑不可或缺的设计元素加以设计，巧妙地将太阳能系统的各个部件融入建筑之中一体设计，使太阳能系统成为建筑组成不可分割的一部分，达到与建筑物的完美结合。

　　（3）关注不同的建筑特征和人们的生活习惯;合适的比例和尺度：PV板的比例和尺度必须与建筑整体的比例和尺度相吻合，与建筑的功能相吻合，这将决定PV板的分格尺寸和形式。PV板的颜色和肌理必须与建筑的其他部分相和谐，与建筑的整体风格相统一例如，在一个历史建筑上，PV板集成瓦可能比大尺度的PV板更适合，在一个高技派的建筑中，工业化的PV板更能体现建筑的性格。

　　（4）保温隔热的围护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合;精美的细部设计：不只是指PV屋顶的防水构造，而要更多关注的是具体的细部设计，pv板要从一个单纯的建筑技术产品很好的融合到建筑设计和建筑艺术之中。

　　（5）光伏系统和建筑是两个独立的系统，将这两个系统相结合，所涉及的方面很多，要发展光伏与建筑集成化系统，并不是光伏制作者能独立胜任的，必须与建筑材料、建筑设计、建筑施工等相关方面紧密配合，共同努力，才能成功。

　　（6）建筑的初始投资与生命周期内光伏工程投资的平衡;综合考虑建筑运营成本及其外部成本。建筑运营体现在建筑物的策划、建设、使用及其改造、拆除等全寿命周期的各种活动中，建筑节能技术、太阳能技术以及生态建筑技术对与建筑运营具有重要影响。不仅要关注建筑初期的一次投资，更应关注建筑的后期运营和费用支出，不但要满足民众的居住需求，也要关注住房使用的耗能支出。另外，还应考虑二氧化碳排放等外部环境成本的增加等。

　　12规划先行是太阳能光伏建筑-体化的关键

　　解决太阳能与建筑一体化，解决建筑设计与太阳能施工的协调统一，其实在技术上并不是难题，真正的难点在于开发商的利益和公众的节能意识。而这迫切需要政府部门在规划预见性和规范性上先行一步。建议政府建设行政部门应提出或规定房屋建设与太阳能施工”同步设计、同步施工、同步完成“的硬性要求。因此，面对日益严峻的能源形势，节能建筑的相关规范或强制性标准的出台恐怕应当先行一步。在各级政府的政策导向和激励机制的基础上，提高职业培训和公众教育程度，加强产品（系统）检测认证和建筑准人制度，完善规范标准及相关技术规程，发挥从企业到业主等各个层面的积极性，共同推进太阳能光伏建筑的有序健康发展。