一种太阳能光伏发电系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏发电系统。

背景技术：

当前，全球能源紧缺，人们越来越多的开始使用新型、绿色、环保的能源作为传统能源的补充和替代品，太阳能就是其中的一种。太阳能光伏发电系统，简称PV系统，是一种利用半导体的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的系统，太阳能光伏发电系统基本分为两大类，分别为独立发电型和并网发电型。太阳能光伏发电系统作为一种新兴的发电系统在能源发电领域中已备受关注及广泛应用。

由于太阳能电池阵列的分布面积大，而且安装在没有遮盖的室外，因此容易受到雷电引起的过高电压影响，造成光伏发电系统损坏，所以有必要采取相应的防雷措施。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种太阳能光伏发电系统，能更加有效地防止雷击对太阳能光伏发电系统的损害。

根据本实用新型的第一方面，提供一种太阳能光伏发电系统，所述系统包括太阳能光伏阵列、直流接地箱、逆变器、交流配电箱、等电位连接排、接地体、接线箱以及配电盘；所述太阳能光伏阵列、直流接地箱、逆变器以及交流配电箱依次相连，所述太阳能光伏阵列的连接线路中分散安装有避雷元件；所述太阳能光伏阵列的金属外框、以及所述直流接地箱、逆变器和交流配电箱的金属外壳分别通过等电位连接排与接地体连接；所述交流配电箱的输出端与所述接线箱相连接，所述接线箱连接所述配电盘；所述太阳能光伏阵列与所述直流接地箱之间的电缆、所述直流接地箱与所述逆变器之间的电缆、以及所述逆变与所述交流配电箱之间的电缆分别通过避雷元件间接接入等电位连接排。

进一步地，所述太阳能光伏阵列的连接线路中安装的避雷元件包括直流浪涌保护器。

进一步地，所述太阳能光伏阵列的连接线路中还安装有防雷变压器。

进一步地，所述直流接地箱中安装有直流浪涌保护器、所述逆变器以及交流配电箱中安装有交流浪涌保护器。

进一步地，所述直流接地箱、逆变器以及交流配电箱中安装有阻容过电压保护器。

进一步地，所述配电盘中安装有避雷元件。

进一步地，所述配电盘的输出端安装有耐雷变压器。

进一步地，所述接线箱中安装有避雷元件。

根据本实用新型的上述方案，将防雷器安装在太阳能光伏阵列的连接回路中，能更加有效地防护雷击对太阳能电池阵列造成的损害；并且，在光伏阵列连接线路中安装防雷变压器，进一步阻断雷电浪涌的侵入；另外，通过在太阳能光伏阵列、直流接地箱、逆变器以及交流配电箱中安装浪涌保护器，避免从直流线路或交流线路侵入的雷电浪涌造成的瞬时过电压；对于从太阳能光伏发电系统的低压配电线路侵入的雷电浪涌，通过在配电盘中安装避雷器进行阻挡，并能限制设备的过电压数值，起到保护设备的作用；在配电盘输出侧安装耐雷变压器，避免雷电侵入引起的高电压对用电负载造成损害。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一实施例的太阳能光伏发电系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先结合图1说明本实用新型的太阳能光伏发电系统，图1示出了根据本实用新型一实施例的太阳能光伏发电系统的示意图。

如图1所示，本实用新型的太阳能光伏发电系统，包括太阳能光伏阵列11、直流接地箱12、逆变器13、交流配电箱14、等电位连接排15、接地体16、接线箱17以及配电盘18；所述太阳能光伏板阵列11、直流接地箱12、逆变器13以及交流配电箱14依次相连；所述太阳能光伏阵列11的连接线路中分散安装有避雷元件；所述太阳能光伏阵列11的金属外框、以及所述直流接地箱12、逆变器13和交流配电箱14的金属箱体分别通过等电位连接排15与接地体16连接；金属穿线管19也通过等电位连接排15与接地体16连接；所述交流配电箱14的输出端与接线箱17相连接，所述接线箱17连接配电盘18；太阳能光伏阵列11与直流接地箱之间的电缆、直流接地箱12与逆变器13之间的电缆、以及逆变器13与交流配电箱之间的电缆分别通过避雷元件20间接接入等电位连接排15。

雷电分为直击雷和感应雷，直击雷是指直接落到太阳能光伏阵列、直流配电系统、电器设备及其配线等处以及近旁周围的雷击。感应雷也称雷电感应或感应过电压，是指在相关建筑物、设备或线路的附件及更远些的地方产生的雷击，引起建筑物、设备和线路的过电压，感应雷的能量远小于直击雷，但发生的几率远高于直击雷。感应雷分为由静电感应形成的雷和由电磁感应形成的雷。由静电感应形成的雷，在带电积云接近地面时，由于单一雷云带电的单极性，总是会在附近的金属导体上感应出大量的反极性束缚电荷，而金属导体远离带电积云端会相应产生与雷电同级性的电荷，从而在金属导体与雷云之间，以及金属导体自身产生出很高的静电电压(感应电压)，例如电流感应产生的正电荷和雷击产生的地表的负电荷中和后剩下来形成雷电浪涌；由电磁感应形成的雷是由于落到电缆附近的雷击产生的雷电电流使电缆感应形成雷电浪涌。

由于太阳能光伏阵列是由多块太阳能电池按照一定的设计进行串联或并联而成的，因此将避雷元件分散安装在光伏阵列11中太阳能电池之间的串联/并联线路中，能更有效地防护雷击对太阳能光伏阵列造成的损害。

为防止雷电感应，将光伏系统的所有金属物进行等电位连接(通过等电位连接排15连接接地体16)以减小各金属部位和各系统之间的电位差，其中，光伏阵列11的金属外框、直流接地箱12、逆变器13和交流配电箱14的金属箱体以及金属穿线管等不带电的金属部件，分别用导线直接连接到等电位连接排15，将太阳能光伏阵列11与直流接地箱之间的电缆、直流接地箱12与逆变器13之间的电缆、以及逆变器13与交流配电箱之间的电缆等带电部件分别通过避雷元件20间接接入等电位连接排15。所述避雷元件20例如可以为防雷器。

以下进一步结合附图对本实用新型的太阳能光伏发电系统进行详细说明。

根据本实用新型的一个具体实施例，所述太阳能光伏阵列11的连接回路中安装的避雷元件包括直流浪涌保护器。

由于感应雷可沿直流输入线路侵入太阳能光伏发电系统，因此，在太阳能光伏阵列连接线路中可以使用直流浪涌保护器，缓和从线路侵入的异常电压，降低雷电浪涌峰值。

进一步地，所述太阳能光伏阵列11的连接回路中还安装有防雷变压器。

防雷变压器以屏蔽绝缘变压器为主体，附加避雷器和电容器，在雷电浪涌侵入的场合，因内置的避雷器一次侧和二次侧间的高度绝缘以及屏蔽作用，因此在太阳能光伏阵列的连接线路中安装防雷变压器，可以阻断雷电浪涌。

根据本实用新型的另一个具体实施例，所述直流接地箱12中安装有直流浪涌保护器、所述逆变器13以及交流配电箱14中安装有交流浪涌保护器。

由于直流接地箱内部为没有经逆变器转换的直流线路，因此，在直流接地箱的内部线路中安装直流浪涌保护器；在逆变器及交流配电箱的交流线路中安装交流浪涌保护器。浪涌保护器能够对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害，缓和从线路侵入的异常电压，降低雷电浪涌峰值。

根据本实用新型的又一个具体实施例，所述直流接地箱12、逆变器13以及交流配电箱14中安装有阻容过电压保护器。

根据本实用新型的再一个具体实施例，所述配电盘18中安装有避雷元件。太阳能光伏发电系统的雷电浪涌的入侵路径，除太阳能电池阵列外，还有配电线路，对于从低压配电线路侵入的雷电浪涌，可以通过在配电盘中安装避雷元件进行阻挡。

其中，配电盘中安装的避雷元件具体可以为避雷器，避雷器与被保护的设备并联，其间隙击穿电压比被保护的设备绝缘的击穿电压低，正常工作电压作用时，避雷器间隙不会被击穿，而当雷电浪涌沿导线传来，出现危及被保护设备的过电压时，避雷器间隙很快被击穿，对地放电，使大量的电荷都泄入地中，从而限制了被保护设备的过电压数值，起到保护设备的作用，避免设备损坏。

根据本实用新型的再一个具体实施例，所述配电盘的输出侧安装有耐雷变压器。由于配电盘连接用电负载，当太阳能光伏系统受到雷击时，为避免雷击引起瞬时高电压，对用电负载造成损害，在配电盘输出侧安装耐雷变压器，也就是在配电盘与用电负载(用户侧)之间安装耐雷变压器，避免雷电侵入引起的高电压对用电负载造成损害。

根据本实用新型的再一个具体实施例，所述接线箱中安装有避雷元件。所述接线箱中安装的避雷元件具体可以包括避雷器，限制被保护设备的过电压数值，避免设备损坏。

以上对本实用新型的太阳能光伏发电系统进行了描述。根据本实用新型的上述方案，将避雷元件安装在太阳能光伏阵列的连接线路中，即太阳能电池之间串联/并联的线路中，能够更加有效地防止雷电对太阳能电池阵列造成的损害。并且，在光伏阵列连接线路中加装防雷变压器，进一步阻断雷电浪涌的侵入；另外，通过在太阳能光伏阵列、直流接地箱、逆变器以及交流配电箱中安装浪涌保护器和或阻容过电压保护器，避免从直流输入线路、交流输出线路侵入的雷电浪涌造成的瞬时过电压；对于从太阳能光伏发电系统低压配电线路侵入的雷电浪涌，通过在配电盘安装避雷器进行阻挡，并能限制被保护设备的过电压数值，起到保护设备的作用；在配电盘输出侧安装耐雷变压器，避免雷电侵入引起的高电压对用电负载造成损害。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。例如，所述直流接地箱中安装有直流浪涌保护器、所述逆变器以及交流配电箱中安装有交流浪涌保护器；并且，所述直流接地箱、逆变器以及交流配电箱中还安装有阻容过电压保护器，可以实现多级保护，使雷击电流经过多级防雷器件泄流。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。