光伏发电系统由哪些部分构成？其作用分别是什么
离网型光伏发电系统组成：
典型的光伏发电系统主要由光伏阵列、充放电控制器、储能装备或逆变器、负载等组成。其构成如图所示。
光照射到光伏阵列上，光能转变成电能，光伏阵列的输出电流由于受环境影响，因此是不稳定的，需要经过DC-DC转换器将其转变成稳定的电流后，才能加载到蓄电池上，对蓄电池充电，蓄电池再对负载供电。如果是并网售电，则不需要蓄电池，而是通过并网逆变器，将直流电流转换成交流电流，并到电网上进行出售。也就是说，离网型光伏发电系统必须使用到蓄电池储能，而并网型则不一定需要。
控制系统对光伏阵列的输出电压和电流进行实时采样，判断光伏发电系统是否工作在最大功率点上，然后根据跟踪算法，改变PWM信号的占空比，进而控制光伏阵列的输出电压使其工作点向最大功率点逼近。在蓄电池过充过放控制模块中，当蓄电池电压充电或放电到一定的设定值后，就会自动关闭或打开。
光伏阵列组件
光伏发电系统利用以光电效应原理制成的光伏阵列组件将太阳能直接转换为电能。光伏电池单体是用于光电转换的最小单元，一个单体产生的电压大约为0.45V，工作电流约为20~25mA/cm2，将光伏电池单体进行串、并联封装后，就成了光伏电池阵列组件。
当受到光线照射的太阳能电池接上负载时，光生电流流经负载，并在负载两端建立起端电压，这时太阳能电池的工作情况可以用下图所示的太阳能电池负载特性曲线来表示。它表明在确定的日照强度和温度下，光伏电池的输出电压和输出电流以及输出功率之间的关系，简称I-V特性和P-V特性。从图中可以看出，光伏发电系统的特性曲线具有强烈的非线性，既非恒压源也非恒流源。从其P-V特性曲线可以看出，在日照强度一定的前提下，其输出功率近似于一个开口向下的抛物线。该抛物线顶点对应的功率即为该日照强度下的P-V曲线的最大功率点，对应的电压称为最大功率点电压。为了提高光伏发电系统的转化效率，就必须使系统保持运行在P-V曲线最大功率点附近。
光伏电池阵列的几个重要技术参数：
1）短路电流（Isc）：在给定日照强度和温度下的最大输出电流。
2）开路电压（Voc）：在给定日照强度和温度下的最大输出电压。
3）最大功率点电流（Im）：在给定日照强度和温度下相应于最大功率点的电流。
4）最大功率点电压（Um）：在给定日照和温度下相应于最大功率点的电压。
5）最大功率点功率（Pm）：在给定日照和温度下太阳能电池阵列可能输出的最大功率。
DC-DC转换器
光伏电池板发出的电能是随着天气、温度、负载等变化而不断变化的直流电能，其发出的电能的质量和性能很差，很难直接供给负载使用。需要使用电力电子器件构成的转换器，也就是DC-DC转换器，将该电能进行适当的控制和变换，变成适合负载使用的电能供给负载或者电网。电力电子转换器的基本作用是把一个固定的电能转换成另一种形式的电能进行输出，从而满足不同负载的要求。它是光伏发电系统的关键组成成分，一般具备有几种功能：最大功率点追踪、蓄电池充电、PID自动控制、直流电的升压或降压以及逆变。
DC-DC转换器输出电压和输入电压的关系通过控制开关的通断时间来实现的，这个控制信号可以由PWM信号来完成。主要工作原理是保持通断周期（T）不变，调节开关的导通持续时间来控制电压。D为PWM信号的占空比。
根据输入和输出的不同形式，可将电力电子转换器分为四类，即AC-DC转换器、DC-AC转换器、DC-DC转换器和AC-AC转换器。在离网型光伏发电系统中采用的是DC-DC转换器。
DC-DC转换器，其工作原理是通过调节控制开关，将一种持续的直流电压转换成另一种（固定或可调）的直流电压，其中二极管起续流的作用，LC电路用来滤波。DC-DC转换电路可以分为很多种，从工作方式的角度来看，可以分为：升压式、降压式、升降压式和库克式等。
降压式转换器（BuckConverter）是一种输出电压等于或小于输入电压的单管非隔离直流转换器；升降压式变换器（Buck-BoostConverter）转换电路的主要架构由PWM控制器与一个变压器或两个独立电感组合而成，可产生稳定的输出电压。当输入电压高于目标电压时，转换电路进行降压；当输入电压下降至低于目标电压时，系统可以调整工作周期，使转换电路进行升压动作；而升压式转换器（BoostConverter）是输出电压高于输入电压的单管不隔离直流转换器，所用的电力电子器件及元件和Buck转换器相同，两者的区别仅仅是电路拓扑结构不同。
蓄电池
在独立运行的光伏发电系统中，储能装置是必不可少的。现在可选的储能方法有很多，如电容器储能、飞轮储能、超导储能等，但是从方便、可靠、价格等综合因素来考虑，大多数大中型的光伏发电系统都使用了免维护式的铅酸蓄电池作为系统的储能装置。
但选用铅酸蓄电池也有不足之处，它比较昂贵，初期投资能够占到整个发电系统的1/4到1/2，而蓄电池又是整个系统中较薄弱的环节，因此如果管理不当，会使蓄电池提前失效，增加整个系统的运营成本。
光伏控制模块
光伏控制模块以单片机为控制中心，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电。并在它充电过程中减少蓄电池的损耗，尽量延长蓄电池的使用寿命，同时保护蓄电池免受过充电和过放电的危害。如果用户使用的是直流负载，通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电（由于受天气等外界因素的影响，太阳电池阵列发出的直流电的电压和电流不是很稳定），同时也通过控制传感器电路（光控、声控等）来实现全自动开关灯功能。
单片机的主要工作是将电流采集电路和电压采集电路采集到的电流、电压进行运算比较，然后通过MPPT算法来调节PWM的占空比D，使光伏阵列组件工作在最大功率点处。
离网型逆变器
住宅用的离网型光伏发电系统因为部分负载是交流负载，因此还需要离网型逆变器，把光伏组件发出的直流电变成交流电给交流负载使用。光伏离网型逆变器与光伏并网型逆变器在主电路结构上没有较大区别，主要区别在光伏并网型逆变器需要考虑并网后与电网的运行安全。也就是同频同相抗孤岛等控制特殊情况的能力。而光伏离网型逆变器就不需要考虑这些因数。
为了提高离网型光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，逆变器的性能指标非常重要。
离网型光伏发电系统的应用：
离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。
光伏pfc啥架构：PFC：功率因数校正器，有主动式PFC和被动式PFC之分。
主动式PFC本身就相当于一个开关电源，通过控制芯片驱动开关管对输入电流进行“调制”，令其与电压尽量同步，其功率因素校正值可以达到98%以上，因此通常采用主动式PFC电路的电源其能源转换效率都在70%以上，远远超过一般被动式PFC电路的；不过，其成本较高，差不多占去整个电源的整体成本的2至3成。被动式PFC电路的功率因素校正值一般只在60%至70%，能源转换效率低于50%。
举个例子来说，如果一款采用主动式PFC的300W电源，其能源转换效率为70%，那么它只需要428W的交流电；相反，一个采用被动式PFC的低效率300W电源，若其能源转换效率仅有40%，那么就需要750W交流电方能输出300W直流电给电脑，整整浪费了322W电力。
因此，选择节能型的电源必须首选采用主动式PFC电路设计的电源。
4PIN 接口：
分大4PIN D型接口（并排4针）和小4PIN 接口（+12V，并两排2针）；大4PIN D型接口也叫IDE电源接口，一般是给光驱和硬盘提供电力支持，有时也为机箱风扇、显卡风扇提供电力支持，小4PIN 接口（+12V）一般是给CPU、显卡提供辅助电力支持。
CPU的电源接口是指CPU辅助电源接口，是从P4 CPU刚上市的时候，与845系列主板一起出现的，就是因为CPU功耗大，供电不够，电源单路12V不能提供CPU稳定的电流，才定义的加辅助供电。有些主板为了节省成本，去掉4针辅助供电，这主板肯定超频性能极差。
6PIN 接口:
一种是并排6针的，是针对现在主板辅助内存供电的AUX 6针电源插座，并不是特指以前AT电源辅助接口，只是针对那些设计要求严格的主板而延用的，用处和定义都不同，所以必要性不大，接不接无所谓。
再一种是并两排3针的，指显卡辅助供电接口（NVIDIA的NV45和ATI的Radeon X800XT均采用这种我们原来从未见过的2*3 PIN的电源接口），这种接口和Pentium4处理器主板上所引入的2*2 PIN电源接口十分类似，实际上它仅用单12V供电，原有4PIN接口的5V在以后不再需要。 2*3 PIN接口其中2条为+12V，另外2条为地线，既实际只用到了4PIN，但是为了和CPU的4PIN接口不发生混淆，显示卡厂商将他设计为了6PIN接口。
8PIN 接口等于两个4PIN（+12V）接口，只是说法变了而已。
20PIN 接口就是ATX2.03之前的电源接口。
24PIN 接口就是出了P4 D版CPU后，功耗太大，电源功率需要加强才能适应CPU的耗电量，而在20PIN ATX电源接口的基础上加了4PIN（+12V）辅助电源，跟前面说的4PIN D型接口是一样的，都只是分开说而已。
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但是对于光伏预制舱来说就不一样了，光伏预制舱整体结构采用吗，模块化设计，整体智能化程度比较高，相当于光伏箱变的进阶版，光伏预制舱由于整体采用集装箱样式，可移动性高，安装方便，使用寿命相对于也比较长。
分布式发电系统中光伏发电的关键技术
对于以上各种光伏发电结构，不论是需要与主干电网并联运行的荒漠电站和光伏一体建筑，还是与储能设备和其他能源联合发电的独立光伏电网，都具有分布式发电的特点。
在分布式发电系统中，光伏发电相关的关键技术和研究热点有：
1． 适应光伏发电的电力电子变换器
目前常用的并网光伏逆变器大多采用DC-DC-AC的双级结构。这是因为光伏阵列提供的直流电压普遍低于要求的交流输出电压，而DC-AC变换电路中，应用最广泛的全桥逆变器和半桥逆变器均属于Buck型，瞬时输出电压总低于输入电压，只能实现降压变换。为此，一般在桥式逆变电路前增加一级可升压变换的DC-DC变换器，将输入直流电压升高。并且，由于光伏阵列的直流电压典型值比交流电压峰值低很多，DC-DC变换器应当具有高的电压增益。可以用有高频隔离的间接DC-DC变换器达到上述要求，这也同时可以满足电气隔离要求。当然，可以在桥式逆变电路后增加工频升压变压器，在提供电气隔离的同时提高电压等级。双级结构的光伏并网逆变器虽然能够灵活适应各种输入输出电压指标，还具有更高的自由度等级(即更多的可控变量)，可同时实现多种功能(例如，电气隔离，MPPT，无功补偿，有源滤波，等)，但功率级的数量增多，将降低整体的效率，可靠性和简洁程度，增加系统开销。为此，目前逆变器研究的一大发展趋势，就是直接将多功率级的系统架构整合为单级系统，即所谓单级逆变器。
储能元件是光伏系统重要的组成部分。针对各种储能元件的特点，找到合适的电力电子变换器结构，也是光伏发电中重要的研究热点。
研究适应光伏发电的电力电子变换器的重点是使光伏系统在整个工作范围内均能实现高效率、高功率密度和高可靠性的运行。
2． 网络拓扑结构及其优化配置
包括太阳能在内的可再生能源的能量密度低，随机性强，由其构成的分布式发电系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统的网络结构有显著的区别。在此方面，应根据对当地可再生能源的分布预测、随机性与可用性评估、负荷水平评估，提出基于可再生能源的分布式发电系统的网络拓扑；研究分布式发电系统中母线电压的形式(交流或直流)、大小、频率(对于交流形式)等物理量的选择方法；提出该分布式发电系统中对太阳能光伏发电单元、风力发电单元、多元复合储能单元(含飞轮、超级电容和蓄电池)的容量配置方法，以降低系统成本；研究分布式发电系统中各种电力电子变换器的配置及其输入输出电压、功率等级的选择。
3． 分布式发电系统并网控制
由于分布式发电系统具有多能量来源、多变流器(主要是逆变器)并网的特点，因此必须对其并网控制进行研究。在此方面，包括：针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究其并网运行时相互耦合影响的机理和并网协调控制问题；研究独立运行时多个逆变器的电压和频率的协调控制，以实现动态和稳态负荷的合理分配；针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究合适的并网、独立控制模式和协调一致的切换控制策略；研究柔性并网、暂态过程以及分布式发电系统对电网或本地负荷的冲击影响等问题；针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统的特点，开展适合并网逆变器的无盲区孤岛检测方法和防伪孤岛技术研究。
4． 分布式发电系统的能量管理
针对分布式源(DR)的随机性、分布式发电单元的投切、负荷变化、敏感负荷对供电可靠性和电能质量高要求、分布式发电系统附近配电线路拥塞、分布式发电系统与电网之间的供购电计划等问题，研究分布式发电系统各种运行方式下分布式发电单元、储能单元与负荷之间的能量优化，满足经济运行的要求；针对分布式发电系统并网和故障解列时的能量变化，研究分布式发电系统运行方式变化时的能量调度策略，满足分布式发电系统运行方式切换的要求。
5．光伏系统的安全性和可靠性问题
在分布式系统的相关并网规范中，对各发电单元的端口特性提出了具体的要求，为此，需要分析分布式发电系统的稳态及动态特性，包括不同分布式发电单元以及分布式发电系统并网端口特性。稳态情况下主要包括：有功、无功、电压、频率和谐波等特性，考虑到分布式发电高度随机性，还要研究这些特性随时间变化规律。具体到光伏系统，目前遇到的最大安全性和可靠性问题包含以下几个方面：并网逆变器的直流分量注入问题；光伏并网单元的对地漏电流问题；孤岛及其检测技术问题。
交流光伏发电系统中，由于种种技术或是政策原因，存在并网到国家统一电网中的逆电器，也存在没有并网到国家统一电网中的逆电器，按照是否并网划分为：光伏离网型逆变器和光伏并网型逆变器。
两者的区别如下：
1、作用机制不同
光伏离网型逆变器为功率变换装置，将输入的直流电推挽升压，再经过逆变桥SPWM正弦脉宽调制技术逆变成220V交流电；光伏并网逆变器是一种特殊的逆变器，除了可以将直流电转换成交流电外，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电。
2、保护机制不同
光伏离网型逆变器具有输入反接保护，输入欠压保护，输入过压保护，输出过压保护，输出过载保护，输出短路保护，过热保护等多种保护功能；光伏并网型逆变器有国际防护等级认证，主要是针对产品有关固体异物以及水的防护能力。
3、技术不同
光伏离网型逆变器使用SPWM法，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同；光伏并网逆变器架构有使用较新的高频变压器、传统的工频变压器，或是无变压器的逆变器架构。
扩展资料：
典型的运作方式：
逆变器会将直流电源转换为交流电源，以便送回电网。并网逆变器的输出电压的频率需和电网频率相同，一般会用机器中的振荡器达成，并且也会限制输出电压不超过电网电压。
现代高品质的并网逆变器，其输出的功率因素可以为1，表示其输出的电压及电流相位是相同旳，和电网电压之间的相位差在1度以内。逆变器中有微处理器可以感测电网的交流波形，并且依此波形来产生电压送回电网。
不过送回电网的电需有一定比例的无功功率，使附近电网的电力在允许的限制范围内，否则，若某一区域电网的再生能源比例较高，在高电能产出的时候其电压可能会上升的太高。
若电网的电力断电时，并网逆变器需要快速的和电网离线。这是美国国家电气规范的规定，以确保在电网断电时，并网逆变器也不会提供电力给电网，此时维修电网的工人才不会因此而触电。
若适当的配置，并网逆变器可以让一个家庭可以使用其自行发电的替代能源，而不需要繁杂的配线，也不需要电池。若是替代能源不足，不足的部分仍然会用电网的电来提供。
参考资料来源：百度百科-并网逆变器
参考资料来源：百度百科-光伏离网逆变器
光伏热电联供系统具有以下优点：1.既能高效发电，又能供暖供热水，节省安装面积缩短投资回收期。2.不使用玻璃真空管，超长寿命，使用年限20年以上。3.与常规光伏组件兼容，使用可拆卸结构，维修更加方便。4.充分利用太阳能资源，低碳环保无污染。
光伏热电联供系统为工业，商业，家庭等提供高效清洁的电力，减少电费支出，尤其是夏季高温用电高峰期节省大量资源。被利用的太阳能余热也能为家庭、工厂宿舍、酒店宾馆、养老院、医院等机构提供高达55℃的生活热水或者暖气，保障生活品质，响应清洁供暖政策。
综合来说，光伏热电联供系统是建筑节能的具象化，是对太阳能资源的更高效利用，运行成本相对电采暖等模式是比较低廉的，投资三年左右回本。在未来，该项技术也能与海水淡化、养殖、工业基础加热有效结合，推进太阳能生产和应用的协调发展。
