本實(shí)用新型涉及太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，全球能源緊缺，人們越來越多的開始使用新型、綠色、環(huán)保的能源作為傳統(tǒng)能源的補(bǔ)充和替代品，太陽能就是其中的一種。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，簡稱PV系統(tǒng)，是一種利用半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本分為兩大類，分別為獨(dú)立發(fā)電型和并網(wǎng)發(fā)電型。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為一種新興的發(fā)電系統(tǒng)在能源發(fā)電領(lǐng)域中已備受關(guān)注及廣泛應(yīng)用。

由于太陽能電池陣列的分布面積大，而且安裝在沒有遮蓋的室外，因此容易受到雷電引起的過高電壓影響，造成光伏發(fā)電系統(tǒng)損壞，所以有必要采取相應(yīng)的防雷措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，能更加有效地防止雷擊對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的損害。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供一種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括太陽能光伏陣列、直流接地箱、逆變器、交流配電箱、等電位連接排、接地體、接線箱以及配電盤；所述太陽能光伏陣列、直流接地箱、逆變器以及交流配電箱依次相連，所述太陽能光伏陣列的連接線路中分散安裝有避雷元件；所述太陽能光伏陣列的金屬外框、以及所述直流接地箱、逆變器和交流配電箱的金屬外殼分別通過等電位連接排與接地體連接；所述交流配電箱的輸出端與所述接線箱相連接，所述接線箱連接所述配電盤；所述太陽能光伏陣列與所述直流接地箱之間的電纜、所述直流接地箱與所述逆變器之間的電纜、以及所述逆變與所述交流配電箱之間的電纜分別通過避雷元件間接接入等電位連接排。

進(jìn)一步地，所述太陽能光伏陣列的連接線路中安裝的避雷元件包括直流浪涌保護(hù)器。

進(jìn)一步地，所述太陽能光伏陣列的連接線路中還安裝有防雷變壓器。

進(jìn)一步地，所述直流接地箱中安裝有直流浪涌保護(hù)器、所述逆變器以及交流配電箱中安裝有交流浪涌保護(hù)器。

進(jìn)一步地，所述直流接地箱、逆變器以及交流配電箱中安裝有阻容過電壓保護(hù)器。

進(jìn)一步地，所述配電盤中安裝有避雷元件。

進(jìn)一步地，所述配電盤的輸出端安裝有耐雷變壓器。

進(jìn)一步地，所述接線箱中安裝有避雷元件。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述方案，將防雷器安裝在太陽能光伏陣列的連接回路中，能更加有效地防護(hù)雷擊對太陽能電池陣列造成的損害；并且，在光伏陣列連接線路中安裝防雷變壓器，進(jìn)一步阻斷雷電浪涌的侵入；另外，通過在太陽能光伏陣列、直流接地箱、逆變器以及交流配電箱中安裝浪涌保護(hù)器，避免從直流線路或交流線路侵入的雷電浪涌造成的瞬時過電壓；對于從太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的低壓配電線路侵入的雷電浪涌，通過在配電盤中安裝避雷器進(jìn)行阻擋，并能限制設(shè)備的過電壓數(shù)值，起到保護(hù)設(shè)備的作用；在配電盤輸出側(cè)安裝耐雷變壓器，避免雷電侵入引起的高電壓對用電負(fù)載造成損害。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

首先結(jié)合圖1說明本實(shí)用新型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。

如圖1所示，本實(shí)用新型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能光伏陣列11、直流接地箱12、逆變器13、交流配電箱14、等電位連接排15、接地體16、接線箱17以及配電盤18；所述太陽能光伏板陣列11、直流接地箱12、逆變器13以及交流配電箱14依次相連；所述太陽能光伏陣列11的連接線路中分散安裝有避雷元件；所述太陽能光伏陣列11的金屬外框、以及所述直流接地箱12、逆變器13和交流配電箱14的金屬箱體分別通過等電位連接排15與接地體16連接；金屬穿線管19也通過等電位連接排15與接地體16連接；所述交流配電箱14的輸出端與接線箱17相連接，所述接線箱17連接配電盤18；太陽能光伏陣列11與直流接地箱之間的電纜、直流接地箱12與逆變器13之間的電纜、以及逆變器13與交流配電箱之間的電纜分別通過避雷元件20間接接入等電位連接排15。

雷電分為直擊雷和感應(yīng)雷，直擊雷是指直接落到太陽能光伏陣列、直流配電系統(tǒng)、電器設(shè)備及其配線等處以及近旁周圍的雷擊。感應(yīng)雷也稱雷電感應(yīng)或感應(yīng)過電壓，是指在相關(guān)建筑物、設(shè)備或線路的附件及更遠(yuǎn)些的地方產(chǎn)生的雷擊，引起建筑物、設(shè)備和線路的過電壓，感應(yīng)雷的能量遠(yuǎn)小于直擊雷，但發(fā)生的幾率遠(yuǎn)高于直擊雷。感應(yīng)雷分為由靜電感應(yīng)形成的雷和由電磁感應(yīng)形成的雷。由靜電感應(yīng)形成的雷，在帶電積云接近地面時，由于單一雷云帶電的單極性，總是會在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出大量的反極性束縛電荷，而金屬導(dǎo)體遠(yuǎn)離帶電積云端會相應(yīng)產(chǎn)生與雷電同級性的電荷，從而在金屬導(dǎo)體與雷云之間，以及金屬導(dǎo)體自身產(chǎn)生出很高的靜電電壓(感應(yīng)電壓)，例如電流感應(yīng)產(chǎn)生的正電荷和雷擊產(chǎn)生的地表的負(fù)電荷中和后剩下來形成雷電浪涌；由電磁感應(yīng)形成的雷是由于落到電纜附近的雷擊產(chǎn)生的雷電電流使電纜感應(yīng)形成雷電浪涌。

由于太陽能光伏陣列是由多塊太陽能電池按照一定的設(shè)計進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)而成的，因此將避雷元件分散安裝在光伏陣列11中太陽能電池之間的串聯(lián)/并聯(lián)線路中，能更有效地防護(hù)雷擊對太陽能光伏陣列造成的損害。

為防止雷電感應(yīng)，將光伏系統(tǒng)的所有金屬物進(jìn)行等電位連接(通過等電位連接排15連接接地體16)以減小各金屬部位和各系統(tǒng)之間的電位差，其中，光伏陣列11的金屬外框、直流接地箱12、逆變器13和交流配電箱14的金屬箱體以及金屬穿線管等不帶電的金屬部件，分別用導(dǎo)線直接連接到等電位連接排15，將太陽能光伏陣列11與直流接地箱之間的電纜、直流接地箱12與逆變器13之間的電纜、以及逆變器13與交流配電箱之間的電纜等帶電部件分別通過避雷元件20間接接入等電位連接排15。所述避雷元件20例如可以為防雷器。

以下進(jìn)一步結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例，所述太陽能光伏陣列11的連接回路中安裝的避雷元件包括直流浪涌保護(hù)器。

由于感應(yīng)雷可沿直流輸入線路侵入太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，因此，在太陽能光伏陣列連接線路中可以使用直流浪涌保護(hù)器，緩和從線路侵入的異常電壓，降低雷電浪涌峰值。

進(jìn)一步地，所述太陽能光伏陣列11的連接回路中還安裝有防雷變壓器。

防雷變壓器以屏蔽絕緣變壓器為主體，附加避雷器和電容器，在雷電浪涌侵入的場合，因內(nèi)置的避雷器一次側(cè)和二次側(cè)間的高度絕緣以及屏蔽作用，因此在太陽能光伏陣列的連接線路中安裝防雷變壓器，可以阻斷雷電浪涌。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個具體實(shí)施例，所述直流接地箱12中安裝有直流浪涌保護(hù)器、所述逆變器13以及交流配電箱14中安裝有交流浪涌保護(hù)器。

由于直流接地箱內(nèi)部為沒有經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換的直流線路，因此，在直流接地箱的內(nèi)部線路中安裝直流浪涌保護(hù)器；在逆變器及交流配電箱的交流線路中安裝交流浪涌保護(hù)器。浪涌保護(hù)器能夠?qū)﹂g接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的電涌進(jìn)行保護(hù)。浪涌保護(hù)器能在極短的時間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害，緩和從線路侵入的異常電壓，降低雷電浪涌峰值。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個具體實(shí)施例，所述直流接地箱12、逆變器13以及交流配電箱14中安裝有阻容過電壓保護(hù)器。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個具體實(shí)施例，所述配電盤18中安裝有避雷元件。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的雷電浪涌的入侵路徑，除太陽能電池陣列外，還有配電線路，對于從低壓配電線路侵入的雷電浪涌，可以通過在配電盤中安裝避雷元件進(jìn)行阻擋。

其中，配電盤中安裝的避雷元件具體可以為避雷器，避雷器與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，其間隙擊穿電壓比被保護(hù)的設(shè)備絕緣的擊穿電壓低，正常工作電壓作用時，避雷器間隙不會被擊穿，而當(dāng)雷電浪涌沿導(dǎo)線傳來，出現(xiàn)危及被保護(hù)設(shè)備的過電壓時，避雷器間隙很快被擊穿，對地放電，使大量的電荷都泄入地中，從而限制了被保護(hù)設(shè)備的過電壓數(shù)值，起到保護(hù)設(shè)備的作用，避免設(shè)備損壞。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個具體實(shí)施例，所述配電盤的輸出側(cè)安裝有耐雷變壓器。由于配電盤連接用電負(fù)載，當(dāng)太陽能光伏系統(tǒng)受到雷擊時，為避免雷擊引起瞬時高電壓，對用電負(fù)載造成損害，在配電盤輸出側(cè)安裝耐雷變壓器，也就是在配電盤與用電負(fù)載(用戶側(cè))之間安裝耐雷變壓器，避免雷電侵入引起的高電壓對用電負(fù)載造成損害。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個具體實(shí)施例，所述接線箱中安裝有避雷元件。所述接線箱中安裝的避雷元件具體可以包括避雷器，限制被保護(hù)設(shè)備的過電壓數(shù)值，避免設(shè)備損壞。

以上對本實(shí)用新型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了描述。根據(jù)本實(shí)用新型的上述方案，將避雷元件安裝在太陽能光伏陣列的連接線路中，即太陽能電池之間串聯(lián)/并聯(lián)的線路中，能夠更加有效地防止雷電對太陽能電池陣列造成的損害。并且，在光伏陣列連接線路中加裝防雷變壓器，進(jìn)一步阻斷雷電浪涌的侵入；另外，通過在太陽能光伏陣列、直流接地箱、逆變器以及交流配電箱中安裝浪涌保護(hù)器和或阻容過電壓保護(hù)器，避免從直流輸入線路、交流輸出線路侵入的雷電浪涌造成的瞬時過電壓；對于從太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)低壓配電線路侵入的雷電浪涌，通過在配電盤安裝避雷器進(jìn)行阻擋，并能限制被保護(hù)設(shè)備的過電壓數(shù)值，起到保護(hù)設(shè)備的作用；在配電盤輸出側(cè)安裝耐雷變壓器，避免雷電侵入引起的高電壓對用電負(fù)載造成損害。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。例如，所述直流接地箱中安裝有直流浪涌保護(hù)器、所述逆變器以及交流配電箱中安裝有交流浪涌保護(hù)器；并且，所述直流接地箱、逆變器以及交流配電箱中還安裝有阻容過電壓保護(hù)器，可以實(shí)現(xiàn)多級保護(hù)，使雷擊電流經(jīng)過多級防雷器件泄流。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。