光伏系統(tǒng)安裝之后，用戶最關(guān)心就是發(fā)電量，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到用戶的投資回報(bào)，影響發(fā)電量的因素很多，組件，逆變器，電纜的質(zhì)量，安裝朝向方位角，傾斜角度，灰塵，陰影遮擋，組件和逆變器配比系統(tǒng)方案，線路設(shè)計(jì)，施工，電網(wǎng)電壓等等各種因素都有可能，本系列文章將根據(jù)實(shí)際案例一一探討各種因素。本文主要討論電纜設(shè)計(jì)錯(cuò)誤對發(fā)電量的影響。

案例現(xiàn)場，有一個(gè)光伏扶貧電站，裝機(jī)容量是110kW，使用2臺(tái)30kW逆變器和1臺(tái)50kW逆變器，采用全額上網(wǎng)的方式，通過并網(wǎng)柜，接入變電站的低壓端，并網(wǎng)后，安裝方發(fā)現(xiàn)電站發(fā)電量偏低，聯(lián)系到逆變器廠家，售后客服人員在現(xiàn)場檢測，分別只開啟一臺(tái)逆變器，此時(shí)并網(wǎng)電壓不高于440伏，3臺(tái)機(jī)器均能正常運(yùn)行，沒有出現(xiàn)待機(jī)重連的現(xiàn)象，這說明逆變器本身是沒有問題的。

逆變器沒有任何問題，發(fā)電量偏低的主要原因是當(dāng)3臺(tái)逆變器電站同時(shí)工作功率增加時(shí)，電網(wǎng)電壓也會(huì)隨之升高，當(dāng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最高限制時(shí)，啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制，逆變器停機(jī)或者限額運(yùn)行，造成發(fā)電量偏低。

如什么光伏輸出功率增加時(shí)，電網(wǎng)電壓會(huì)升高，盡管不是逆變器的問題，但逆變器廠家的售后服務(wù)工程師憑著職業(yè)道德和長期的工作經(jīng)驗(yàn)，從線路上一一檢查，幫助客戶找出問題，經(jīng)排查，組件，逆變器，開關(guān)設(shè)計(jì)選型都正常，問題出在逆變器到箱變這一段電纜上，電纜截面積達(dá)不到要求，未改進(jìn)的線路如圖所示。

逆變器交流側(cè)線纜，應(yīng)該使用交流電纜，50KW逆變器原來的4*6平方直流PV線纜，應(yīng)該換成4*35平方銅線，兩臺(tái)30KW逆變器原來的4*6方直流PV線纜，應(yīng)該換成4*16平方銅線。


2個(gè)交流配電箱到交流并網(wǎng)柜的距離分別為30米和110米，使用的線纜都是4*50平方鋁線，能達(dá)到要求。

變壓器至電表箱并網(wǎng)點(diǎn)距離大約600米，電線桿上使用4*35mm鋁線，線徑過細(xì)，成為該電站現(xiàn)象的根因所在，逆變器交流側(cè)線纜整改后，問題繼續(xù)存在，在30℃時(shí)，鋁的電阻率約p＝2.8×10^-8，則600米鋁電纜，35mm鋁線600米電阻為R=Lp/S=600×2.8×10^-8/(35×10^-6)=0.48歐姆。50mm鋁線100米R(shí)=Lp/S=100×2.8×10^-8/(50×10^-6)=0.056歐姆，加上其它電纜及開關(guān)的電阻，總值約 0.54歐姆。

在農(nóng)村地區(qū)，各戶距離較遠(yuǎn)，為了照顧遠(yuǎn)的地方，箱變端電網(wǎng)電壓一般都比較高，在420V左右。逆變器是一個(gè)電流源，為了向電網(wǎng)輸送電流，逆變器的輸出電壓要比箱變的電壓高，逆變器的輸出電壓=電纜損耗電壓+箱變電壓。電纜損耗電壓=電流*電阻。


從上表可以看到，隨著功率的增加，如果電纜不整改，逆變器的輸出電壓也會(huì)隨之增加，如果要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，必須到逆變器的電壓降到460V以內(nèi)，電纜損耗電壓只有40V，經(jīng)計(jì)算，110kW交流輸出電纜如果大于700米，電纜面積必須要用120平方才可以。

電纜設(shè)計(jì)選型的原則：

1） 電纜的耐壓值要大于系統(tǒng)的最高電壓。如380V輸出的交流電纜，要選舉450/750V的電纜

2）光伏方陣內(nèi)部和方陣之間的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.56倍。

3）交流負(fù)載的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。

4）考慮溫度對電纜的性能的影響。溫度越高，電纜的載流量就越少，電纜要盡量安裝在通風(fēng)散熱的地方。

5）考慮電壓降不要超過2%.