汇流箱常用知识

   光电的相关设备和基本原理。光伏组件：光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，是根据光生伏应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。汇流箱功能主要为交/直流支路汇集、传输，电流/电压采集。集中式逆变器集中式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网。因此，逆变器的功率都相对较大。光伏电站中一般采用500kW以上的集中式逆变器。集中式逆变器的优点如下：功率大，数量少，便于管理；元器件少，稳定性好，便于维护；谐波含量少，电能质量高；保护功能齐全，安全性高；有功率因素调节功能和低电压穿越功能，电网调节性好。集中式逆变器存在如下问题：集中式逆变器MPPT电压范围较窄，不能监控到每一路组件的运行情况，因此不可能使每一路组件都处于比较好工作点，组件配置不灵活；集中式逆变器占地面积大，需要的机房，安装不灵活；自身耗电以及机房通风散热耗电量大。太阳能光伏智能汇流箱，又名太阳能汇流箱，对光伏电池阵列的输入进行一级汇流。汇流箱常用知识

光伏汇流箱选取时主要是根据光伏串的输出路数、开路电压、短路电流、最大输出功率等参数进行选配。目前光伏汇流箱一般都由生产厂家生产成品并提供给用户，当用户有特殊要求时，或者不符合生产厂家的设计模型和系统要求时，也可以进行一对一的定制。但是光伏汇流箱无论是厂家直接提供的还是定制，都需要满足以下条件：由于光伏大多数安装于户外，光伏汇流箱需要达到防晒、防风沙、防水、防锈等要求，因此它的防护等级需要达到IP65级。光伏汇流箱可接入1-16路的光伏组串，并且接入的光伏组串可允许输入的最大电流不小于20安，比较大的开路电压可以达到1000V。每路光伏组串的正负极都配有2A-30A光伏熔断器，对组串出现故障时进行及时保护，熔断器有配套的底座，方便人员检修更换，有效保护设备和人员安全。直流母排输出端要配置直流输出断路器。智能型直流汇流箱，内部装有智能监测模块，还具备RS485/MODBUS-RTU等数据通信串口，能够实时检测光伏汇流箱每条支路运行状态，以及检测它的断路器的分合状态和防雷模块等。根据组件串列回路数量，灵活配置不同功能单元模块。汇流箱在光伏系统中有着不可或缺的地位，所有的直流电都要从光伏汇流箱经过。光伏汇流箱维修很多厂家都做汇流箱，可能开关厂在做，可能防雷器厂在做，甚至可能钣金厂都在做，品质参差不齐。

    现有的光伏汇流箱在器件与器件之间的联接大都采用电线联接，一个汇流将近有100个接头。由于电线为多股软导线，在长期运行后，铜导线在长期压力下可能会产生长久变形，以至于压力减少，严重时会产生高温，直至产生电弧烧毁器件及光伏汇流箱。在光伏系统中爬电距离与电压有关系，根据美国UL标准，考虑到箱体破损，内外环境一样，属于室外工作用电器，规定了在光伏DC1000V系统中所用的电器的爬电距离应大于54mm，否则会在有凝露和污垢的情况下，产生放电引起正、负极间，正、负极同时对地的短路事故。电气间隙与电压有关系，根据美国UL标准，考虑到箱体破损，内外环境一样，属于室外工作用电器，规定了在光伏DC1000V系统中所用电器的电气间隙应大于，否则会在高电压产生放电引起正、负极间，正、负极间同时对地的空气放电或短路。

    频繁跳闸：光伏汇流箱的内外环境温度较高，如基准温度过低，容易造成过载长延时保护早跳产生误动，断路器频繁跳闸，光伏系统不能发电的严重后果。小电流不能分断：断路器性能不符合临界负载电流通断要求，高达1000V的直流电压，一旦分断不了电弧，就会烧毁断路器。温升过高：代DC1000V直流断路器大多采用四极串联的方式，一些厂家将常用的交流IEC标准引用到光伏直流断路器，简单地将极与极之间进行串联，交流产品每极上下引线都达到2米，而串联只有35~70mm，散热差是造成断路器内部温升过高而产生误动的主要原因，个别厂家现场整改用加装散热器方法，使发电企业蒙受重大损失。2）保护电器误动问题-熔断器光伏熔断器的冶金效应非常严重，因为白天发电晚上无载，熔断片受热受冷变化频繁，会引发严重的冶金效应，寿命比长期带电的熔断器要短一倍以上，一般在三年要更换一次，才能保证正常工作。3）保护电器误动问题-雷击浪涌保护器雷击浪涌保护器在正极对中性点、负极对中性点和中性点对地之间都设置有一压敏电阻，压敏电阻在劣化后遇到雷击时，因二只压敏电阻劣化程度不同，在保护时，往往有锡焊的保护断点要承担DC1000V的电压。光伏汇流箱的体积较大，包装要求更高，在实际运输过程中无优势，特别是出口产品。

    很多对汇流箱关注不多的人可能会觉得，在电站造价中只占有一两分钱的汇流箱在电站投资中占比小，而且只是开关防雷保险丝组装一下，没啥技术含量也没那么重要。但事实上，可能正是这个小东西，对待不好了会让电站大头疼，造成消缺工作一大堆、影响发电量、甚至影响到运维人员的人身安全。首先，汇流箱虽小，但电站100%的发电量都要从汇流箱里面走。汇流箱在整个电站中的投资占比不到1%，但电站的发电量却100%的要从汇流箱里面走。任何一个汇流箱出现故障，都会直接影响到发电量。我们知道逆变器和组件的效率目前已经开发到了接近于，再要提高1%的发电量都很难了。但只要一个汇流箱故障，误跳了，烧毁了，直接导致一个方阵16%的发电量都没有了。由此可见汇流箱在影响发电量上的重要性之高。第二，汇流箱数量众多，任何一个小问题可能都会被扩大成百上千倍。以100MW的电站为例，使用标准DC1000V16路汇流箱数量在1200台左右，使用标准DC1500V24路汇流箱数量在460台左右。如此大的设备数量，如果在设计上，或者制程工艺上有一点缺陷，比如元器件选材不好，比如机箱生锈或者漏水，比如安全距离不足、连接点太多、螺丝没有拧紧等等。这些问题都会成百倍上千倍的扩大，难以处理。 汇流箱监测单元运行显示正常。分布式太阳能汇流箱特点

光伏汇流箱一般由机箱壳体、断路器、防雷浪涌、接地排、熔断器、浪涌保护断路器或熔断器、导线辅材等组成。汇流箱常用知识

在光伏汇流箱系统中，应具备的200-1500VDC电压输入、4000VAC隔离耐压、高可靠特性，光伏汇流箱的监控模块可从高压端直接取电，经转换输出24VDC电压给监控电路供电。采用高精度霍尔传感器隔离供电，充分确保高低压之间安全隔离；光伏汇流箱应采用相应的模块进行隔离转换输出3.3V给MCU供电；通信采用集成隔离电源的通信模块，可抑制电磁干扰和消除接地环路影响。整体电源方案在满足功能需求及安全隔离，同时又便于整体系统简化设计和稳定可靠。汇流箱常用知识

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