本章介紹光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)電工知識。從事太陽能發(fā)電工作，我們不可避免要接觸到有關(guān)電方面的名詞、術(shù)語，也經(jīng)常有很多用電方面的困惑。同樣的組件，同樣的安裝方式，是什么因素導(dǎo)致發(fā)電量不一樣?為什么會發(fā)生由用電引發(fā)的火災(zāi)?晚上并網(wǎng)逆變器不工作，為什么隔離變壓器還會消耗電能?很多經(jīng)常聽到的，看似簡單，又不容易說清的問題，通過本章的學(xué)習(xí)都會有明確的答案。

本章介紹光伏系統(tǒng)基本電路知識

2.1、電路的組成和作用

電流所流過的路徑稱為電路。它是由電源、負(fù)載、開關(guān)和連接導(dǎo)線等4個基本部分組成的。電源是把非電能轉(zhuǎn)換成電能并向外提供電能的裝置。常見的電源有光伏發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池和發(fā)電機等。負(fù)載是電路中用電器的總稱，它將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能。如電燈把電能轉(zhuǎn)換成光能;電烙鐵把電能轉(zhuǎn)換成熱能;電動機把電能轉(zhuǎn)換成機械能。開關(guān)屬于控制電器，用于控制電路的接通或斷開。連接導(dǎo)線將電源和負(fù)載連接起來，擔(dān)負(fù)著電能的傳輸和分配的任務(wù)。電路電流方向是由電源正極經(jīng)負(fù)載流到電源負(fù)極，在電源內(nèi)部，電流由負(fù)極流向正極，形成一個閉合通路。

電源和負(fù)載也是可以變換的，如電網(wǎng)一般都是電源，但在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，電源是組件和逆變器，電網(wǎng)是負(fù)載。蓄電池在充電時是負(fù)載，放電時是電源。

2.2、電路的三種狀態(tài)

電路有三種狀態(tài)：即通路、開路、短路。

通路是指電路處處接通。通路也稱為閉合電路，簡稱閉路。只有在通路的情況下，電路才有正常的工作電流，開路是電路中某處斷開，沒有形成通路的電路，開路也稱為斷路，此時電路中沒有電流;短路是指電源或負(fù)載兩端被導(dǎo)線連接在一起，分別稱為電源短路或負(fù)載短路。電源短路時電源提供的電流要比通路時提供的電流大很多倍，通常是有害的，也是非常危險的，所以一般不允許電源短路。

光伏系統(tǒng)中，逆變器工作時，組件處于通路狀態(tài)，組件的電壓就是工作電壓;逆變器沒有工作時，組件處于開路狀態(tài)，組件的電壓就是開路電壓，開路電壓一般要比工作電壓高19%左右。由于組件是一個電流源，內(nèi)阻比較高，組件短路時電流也不大，約為工作電流的1.25倍，所以單路的組件短路，熔斷器不會熔斷，逆變器里面的熔斷器的主要作用是有多路接入時，任意一組接地，防止別的組串就會流向這一路，超過三路就需要配熔斷器了。

2.3、歐姆定律

所謂一段電阻電路是指不包括電源在內(nèi)的外電路，電阻電路歐姆定律的內(nèi)容是，流過導(dǎo)體的電流強度與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比;與這殷導(dǎo)體的電阻成反比。其數(shù)學(xué)表達式為：

1)當(dāng)全電路處于通路狀態(tài)時，得出端電壓為：，由公式可知，隨著電流的增大，外電路電壓也隨之減小。電源內(nèi)阻越大，外電路電壓減小得越多。在直流負(fù)載時需要恒定電壓供電，所以總是希望電源內(nèi)阻越小越好。

2)當(dāng)全電路處于斷路狀態(tài)時，相當(dāng)于外電路電阻值趨于無窮大，此時電路電流為零，開路內(nèi)電路電阻電壓為零，外電路電壓等于電源電動勢。

3)當(dāng)全電路處于短路狀態(tài)時，外電路電阻值趨近于零，此時電路電流叫短路電流。由于電源內(nèi)阻很小，所以短路電流很大。短路時外電路電壓為零，內(nèi)電路電阻電壓等于電源電動勢。

2.4、串聯(lián)和并聯(lián)電路

在一段電路上，將幾個電阻或者電源的首尾依次相連所構(gòu)成的一個沒有分支的電路，叫做串聯(lián)電路。將兩個或兩個以上的電阻或者電源兩端分別接在電路中相同的兩個節(jié)點之間，這種連接方式叫做并聯(lián)電路。

1)串聯(lián)電路有以下特點：