汇流箱,作为光伏阵列中的核心一级汇流设备,其地位至关重要,堪称光伏电站电源的起点。而汇流箱内部的主要元器件选型,则对其运行的稳定性产生直接影响。因此,在构建光伏系统时,汇流箱的选型环节不容忽视。
❒ 汇流箱重要性
汇流箱的重要性体现在其作为光伏电站电源的起点,其元器件选型对稳定性有着重要影响。在光伏系统中,其核心位置决定了任何设备故障都可能导致整个系统运行不稳定,因此在设计和选型时必须给予高度关注。
❒ 结构与原理
光伏直流汇流箱,作为连接光伏组串并配备必要保护器件的箱体,其功能是实现光伏组串的并联。光伏直流汇流箱将光伏组串并联,配备熔断器和防雷器以保证安全。该设备通常布置在户外环境中,具有IP65或以上的防护等级是基本要求。
❒ 防护等级
由于该设备通常布置在户外环境中,因此具有IP65或以上防护等级是基本要求,以确保设备在各种户外条件下能够正常运行。
02关键元器件选型
❒ 熔断器选择
在光伏直流汇流箱的应用中,熔断器的选择至关重要。目前,我国在这一方面的规范尚不完善,因此,我们可以借鉴《美国国家电气规范》(NEC,2011版)中的相关条款。对于采用浮地方式的光伏直流汇集系统,建议在其组串的正负极上均安装熔断器。熔断器在正负极需符合NEC标准,选择额定电压不低于1500V的熔断器。
❒ 短路电流计算
在光伏直流汇流箱中,若汇集路数为n路,且每路的短路电流为Isc(这里Isc指的是STC条件下的组件短路电流),那么当某一组串的正负极发生短路时,该组串熔断器所承受的短路电流将是(n-1)Isc。举例来说,若光伏直流汇流箱共有24路,当其中一组串发生短路时,该组串熔断器所面临的电流将达到23Isc。
❒ 直流断路器
在光伏直流汇流箱中,直流断路器作为关键的保护器件,通常被用于将若干组串并联后的电流进行输出保护。为了达到1500V/1000V的耐压要求,一般采用4P或3P直流断路器。
03防雷与监控
❒ 防雷器选择
在光伏直流汇流箱的输出端,为了确保系统的安全运行,必须配置防雷器。这种防雷器需要具备正极和负极双重防雷功能,其规格应严格满足相关要求。其中,防雷器需具备高放电能力和脱离器功能,串联时总保护水平需低于4kV。
❒ 监视装置
为确保用户能够实时且准确地掌握光伏组串的工作状态,进而保障太阳能光伏发电系统能够高效运行,光伏直流汇流箱内通常会配备监视装置。监视装置需具备实时监控电流、电压等参数的能力,并通过自供电和通信防雷确保稳定运行,采用485通信方式。为防止因感应雷导致的过电压通过通信线引入光伏直流汇流箱,必须在485接口处安装信号防雷器。