光伏系统

光伏系统一般分为独立系统、并网系统和混合系统。根据太阳能光伏系统的应用形式、应用规模和负载类型，可分为六种类型。

系统介绍

根据太阳能光伏系统的应用形式、应用规模和负载类型，应将光伏供电系统进行更详细的划分。光伏系统还可以细分为以下六种类型：小型太阳能供电系统（Small DC）；简单直流系统（Simple DC）；大型太阳能供电系统（大型直流）；交直流供电系统（AC/DC）；并网系统（Utility Grid Connect）；混合供电系统（Hybrid）；并网混合动力系统。下面介绍各系统的工作原理和特点。

供电系统

小型太阳能供电系统的特点是系统中只有直流负载且负载功率较小，整个系统结构简单，操作方便。其主要用途为一般家用系统、各种民用直流产品及相关娱乐设备。例如，在我国西部地区，此类光伏系统已得到广泛应用，负载为直流灯，用于解决无电地区的家庭照明问题。

直流系统

该系统的特点是系统中的负载为直流负载，对负载的使用时间没有特殊要求。负载主要在白天使用，因此系统中不使用电池，也不需要控制器。该系统结构简单，可直接使用。光伏组件向负载供电，省去了电池中能量的储存和释放过程，以及控制器中的能量损耗，提高了能源利用效率。常用于光伏水泵系统、一些白天临时设备用电以及一些旅游设施。图 1 显示了一个简单的直流光伏水泵系统。该系统已在没有纯净自来水可供饮用的发展中国家得到广泛应用，并产生了良好的社会效益。

大型太阳能发电系统

与上述两种光伏系统相比，大型太阳能光伏系统仍适用于直流电源系统，但此类太阳能光伏系统通常负载功率较大。为了保证对负载的稳定供电，其相应的系统规模也较大，需要配备更大的光伏组件阵列和更大的电池组。其常见的应用形式有通信、遥测、监控设备供电、农村集中供电、航标灯塔、路灯等。这种形式应用于我国西部一些无电地区建设的一些农村光伏电站。国家、中国移动、中国联通在无电网的偏远地区建设的通信基站也采用该光伏系统供电。如山西万家寨通信基站项目。

交直流供电系统

与上述三种太阳能光伏系统不同的是，该光伏系统可以同时为直流和交流负载提供电力，并且在系统结构上比上述三种系统多了逆变器，用于将直流电转换为交流电电源需要满足交流负载的要求。通常这样的系统的负载功耗也比较大，因此系统的规模也比较大。用于一些同时具有交直流负载的通信基站和其他具有交直流负载的光伏电站。

并网系统

该太阳能光伏系统的最大特点是，将光伏阵列发出的直流电通过并网逆变器转换为符合市电电网要求的交流电，然后直接接入市电网络。在负载之外，多余的电力被反馈到电网。阴雨天或夜间，当光伏阵列不发电或发电不能满足负载需求时，由电网供电。由于电能直接输入电网，省略了电池的配置，省去了电池存储和释放的过程。但系统中需要专用的并网逆变器，以保证输出功率满足电网电力对电压、频率等指标的要求。由于逆变器效率问题，仍然会有一定的能量损失。此类系统通常能够使用市电和并联的太阳能光伏模块阵列作为本地交流负载的电源。降低了整个系统的负载缺电率。此外，并网光伏系统还可以对公共电网起到调峰作用。根据并网系统的特点，硕英电气几年前就成功研发了太阳能并网逆变器，专门针对各种得失的电能回收而设计。并网系统取得了很大进展，攻克了一系列技术难关。

混合供应系统

该太阳能光伏系统除了采用太阳能光伏组件阵列外，还采用油发电机作为备用电源。采用混合供电系统的目的是综合利用各种发电技术的优点，避免各自的缺点。例如，上述独立光伏系统的优点是维护少，缺点是能量输出受天气影响且不稳定。

与单一能源独立系统相比，使用柴油发电机和光伏阵列组合的混合供电系统可以提供不受天气影响的能源。

并网混合供电系统

随着太阳能光电产业的发展，出现了综合利用太阳能光伏组件阵列、市电和备用油发电机的并网混合供电系统。此类系统通常将控制器和逆变器集成在一起，利用计算机芯片全面控制整个系统的运行，综合利用各种能源以达到最佳工作状态，也可以利用电池进一步提高系统的负载功率供货保证率，如AES的SMD逆变系统。系统可为本地负载提供合格的电源，并可作为在线式UPS（不间断电源）工作。电力也可以被供应到电网或从电网获得。系统的工作方式通常是与市电和太阳能并联工作。对于本地负载来说，如果光伏组件发出的电力足够负载使用，则直接利用光伏组件发出的电力来供给负载的需要。如果光伏组件发出的电量超过即时负载的需求，多余的电量也可以返回电网；如果光伏组件发电量不足，会自动启用市电，利用市电来满足当地负载的需求。当负载功耗小于贴片逆变器额定市电容量的60%时，市电会自动对电池进行充电，保证电池长期处于浮充状态；如果市电出现故障，即市电停电或市电质量不合格，系统将自动断开市电并切换到独立工作模式，并提供负载所需的交流电源由电池和逆变器组成。一旦市电恢复正常，即电压和频率恢复到上述正常状态，系统将断开电池，转入并网模式，由市电供电。在一些并网混合供电系统中，系统监测、控制和数据采集功能也可以集成到控制芯片中。该系统的核心部件是控制器和逆变器。

离网光伏系统

离网光伏发电系统是利用光伏组件发电，通过控制器管理蓄电池的充放电，并通过逆变器向直流负载或交流负载提供电能的新型电源。 。广泛应用于高原、海岛、边远山区及环境恶劣的野外作业。还可作为通信基站、广告灯箱、路灯等的电源。光伏发电系统利用取之不尽、用之不竭的自然能源，可以有效缓解电力短缺地区的需求冲突，解决电力短缺问题。偏远地区的生活和通讯。改善全球生态环境，促进人类可持续发展。

系统功能

光伏电池板是发电组件。光伏控制器对产生的电能进行调节和控制。一方面将调整后的能量发送至直流负载或交流负载，另一方面将多余的能量发送至电池组进行存储。当发出的电量不能满足负载需要时控制器将电池的电量发送给负载。电池充满电后，控制器应控制电池不被过度充电。当电池中存储的电能放电时，控制器应控制电池不被过度放电，以保护电池。当控制器的性能不好时，会极大地影响电池的使用寿命，最终影响系统的可靠性。电池的任务是储存能量，以便在夜间或雨天为负载供电。逆变器负责将直流电转换为交流电，供交流负载使用。