首先，必須理解以下概念！

一、什么是電壓降？

電壓降又稱電壓差或電位差，符號(hào)為u，單位伏(v )，是描述電場轉(zhuǎn)移電荷工作能力的電物理量。 任意兩點(diǎn)的電位差是兩點(diǎn)之間的電壓降。

如下圖所示。

1、起點(diǎn)和終點(diǎn)電壓

設(shè)U1為起點(diǎn)電壓，U2為終點(diǎn)電壓，則該分段線的電壓降為U=U1-U2。

展開：在高壓輸電系統(tǒng)中，為了降低線路損耗，發(fā)電量機(jī)組的輸出電壓U1一般比電網(wǎng)標(biāo)稱電壓Un高5%~10%，為了平衡線路損耗，末端電壓接近電網(wǎng)標(biāo)稱電壓。

二、電壓降時(shí)怎么產(chǎn)生的？

電力消耗設(shè)備中流過電流時(shí)，該設(shè)備兩端產(chǎn)生的差壓稱為壓降。 電流通過導(dǎo)體(或電氣設(shè)備)時(shí)，會(huì)受到一定的電阻，但在電壓的作用下，電流可以戰(zhàn)勝該電阻，順利地通過導(dǎo)體(或電氣設(shè)備)。 但是，很遺憾，串聯(lián)電阻)或電氣設(shè)備)流過后，電壓不會(huì)像以前那么高，會(huì)下降。 而且，電阻越大，電壓差變化越大。 因此，電流流過電阻(或電氣設(shè)備)，由此產(chǎn)生的電壓大小之差稱為“電壓降”

這樣，“電壓降”是指電流通過線路時(shí)損耗電力而產(chǎn)生的電壓降，稱為“電壓降”。

三、 電壓降對(duì)光伏系統(tǒng)的影響

光伏系統(tǒng)安裝后，用戶最關(guān)心的是發(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，例如組件、逆變器、電纜的質(zhì)量、安裝方向方位角、傾斜角度、灰塵、陰影的屏蔽、組件和逆變器的配合體系方案、線路設(shè)計(jì)、施工、電網(wǎng)電壓等各種因素都是可能的。 光伏電站的設(shè)計(jì)壽命為25年，表明電纜選型對(duì)光伏系統(tǒng)發(fā)電量的影響尤為重要。

光伏設(shè)計(jì)人員在電纜設(shè)計(jì)選型時(shí)，往往只考慮電纜載流量是否滿足計(jì)算電流要求，而忽略線路功率損耗對(duì)整個(gè)光伏系統(tǒng)發(fā)電量的影響。 一般情況下，業(yè)主要求光伏交直流系統(tǒng)線路損耗控制在5%以內(nèi)，而最大化發(fā)電量收益的嚴(yán)格要求可達(dá)到2%以內(nèi)。 為此，必須選擇電阻率小的導(dǎo)線，電纜截面必須有足夠的直徑。 高壓系統(tǒng)多同時(shí)考慮導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度的計(jì)算。

四、光伏系統(tǒng)的組成

光伏系統(tǒng)一般由直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)組成。 例如，在某12kW小型復(fù)合光伏發(fā)電系統(tǒng)中，DC由370Wp單晶硅光伏發(fā)電模塊和40個(gè)直流電纜組成，AC側(cè)由1臺(tái)12kW系列逆變器、1臺(tái)復(fù)合配電柜和交流電纜組成。

光伏模塊采用20片雙聯(lián)方式與逆變器連接，允許配合比為1:1.23。

以下是光伏模塊和串聯(lián)逆變器的電氣參數(shù)。

2、光伏模塊電氣參數(shù)

1. 370Wp光伏器件的電參數(shù)

3、變頻器的電氣參數(shù)

2. 12kW組串變頻電氣參數(shù)

組間變頻器通過PV1-F-1*4mm2電纜電氣連接，變頻器間并聯(lián)配電盤通過ZC-YJV-4*10mm2電纜電氣連接。

4、光伏直流電纜

3 .光伏直流專用電纜

5、太陽能交流電纜

4 .太陽能交流電纜

五、如何計(jì)算光伏電纜電壓降？

線路壓降的計(jì)算公式

一般來說，線路電壓降的計(jì)算并不復(fù)雜，可以按照以下步驟進(jìn)行。

1 .計(jì)算線路電流I

I=P/1.732*U*cos

其中，P-功率(千瓦； u電壓(kV； cos-電力因子、太陽光輸出電力質(zhì)量高的電力因子可以忽略，即cos=1

2 .計(jì)算線路電阻r

R=*L/S

其中，-導(dǎo)體電阻率(銅芯電纜=0.01740、鋁導(dǎo)體=0.0283 )； L-線長(m )； S-電纜的公稱截面(mm2 )。

表：不同溫度下的銅導(dǎo)體電

阻率

3. 計(jì)算線路壓降（最簡單實(shí)用）

線路壓降計(jì)算公式：ΔU=I*R，I-線路電流；L-線路長度

4. 實(shí)例計(jì)算

為便于計(jì)算，電纜長度取整數(shù)。

表：各段電纜長度

直流電纜的電壓降為：

由上圖可知組件額定輸出電流為10.76A，組串至逆變器直流電纜長度為50m，項(xiàng)目地最高溫度為35℃，考慮到導(dǎo)體運(yùn)行時(shí)有溫升，取值為40℃，即銅電纜的導(dǎo)體電阻率為0.0192Ωmm2/m。

ΔU直流=IR=I*ρ*2*L/S=10.76*0.0192*2*50/4≈5.16V

該段直流電纜的電壓降低百分比為：

ΔU直流%=ΔU/Ump=5.16/（34.4*20）=0.75%

交流電纜的電壓降為：

由上圖可知逆變器額定輸出電壓為380V，逆變器至并網(wǎng)柜電纜長度為100m，項(xiàng)目地最高溫度為35℃，考慮到導(dǎo)體工作時(shí)有溫升，取值為40℃，即銅電纜的導(dǎo)體電阻率為0.0192Ωmm2/m。

逆變器額定輸出電流：

Ie=12/0.38/1.732=18.23A（不考慮功率因數(shù)）

ΔU交流=IR=I*ρ*L/S=18.23*0.0192*100/10≈3.5V

該段交流電纜的電壓降低百分比為：

ΔU交流%=ΔU/Ump=3.5/380=0.92%

六、光伏系統(tǒng)線路損耗計(jì)算

在計(jì)算出電壓降時(shí)，我們就可以知道怎么計(jì)算該系統(tǒng)的電能損耗了。

光伏系統(tǒng)線損按下列公式計(jì)算：

P損Max=（P直損+P逆交損）/P裝機(jī)容量 * 100%

其中：

P損Max—單臺(tái)逆變器最大線損，kW;

P直損—逆變器直流側(cè)所有回路線損總和，kW；

P逆交損—逆變器交流側(cè)至交流并網(wǎng)配電箱之間線損，kW；

P裝機(jī)容量 —逆變器直流側(cè)所接光伏組件容量，kW；

下面是計(jì)算過程：

=（5.16*10.76/1000）*2≈0.11kW

=3.5*18.23*1.732/1000≈0.11kW

P裝機(jī)容量=370*40/1000=14.8kW

=（P直損+P逆交損）/P裝機(jī)容量* 100%=（0.11+0.11）/14.8*100%≈1.48%＜5%

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七、總結(jié)

以上就是對(duì)整個(gè)光伏系統(tǒng)的線路損耗計(jì)算啦，當(dāng)然還有其他方法也可以計(jì)算出線路損耗，比如查《工業(yè)與民用配設(shè)計(jì)電手冊(cè)》找到相應(yīng)的電壓損失百分比，通過公式也可以得出較為準(zhǔn)確的線路損耗。需要注意的是《工業(yè)與民用配設(shè)計(jì)電手冊(cè)》電壓損失百分比是基于民用400V系統(tǒng)及10kV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用于計(jì)算光伏系統(tǒng)會(huì)有一定的偏差。當(dāng)然本次計(jì)算數(shù)據(jù)基于系統(tǒng)在額定輸出下，光伏功率的輸出與實(shí)時(shí)天氣有關(guān)，具有一定的波動(dòng)性和間歇性。