光伏电站建设规模的不断扩大和应用

　　这篇电气工程师论文发表了光伏电站建设规模的不断扩大和应用，随着我国光伏电站建设规模不断扩大，而光伏电站作为一整套完善的发电设备，各设计环节紧密相连，密不可分。论文主要研究了光伏电站电气设计技术和应用分析，希望能为光伏电站电气的设计提供借鉴。

　　关键词：电气工程师论文,光伏电站;电气设计;应用

　　前言

　　要想提升光伏地面电站的经济效益，必须统一规划一整套完善的系统设计，将光伏电站系统电气设计放在电站设计的首位，加强对光伏电站电气的设计管控。因此，相关设计人员必须要科学、合理的对其进行设计，进而完善相关设计方案，提高光伏电站設计水平，为其后续发展奠定坚实基础。

　　一、光伏电站电气设计技术

　　光伏电站电气设计人员要想优化设计方案，就要全面了解相关技术特点。具体设计技术包括以下几点：

　　第一，光伏组件设计技术。在光伏电站整体系统中光伏组件属于核心设备，此类设计技术在实际应用过程中，其技术原理为将太阳能转化为可以传输的直流电能，进而形成良好的光生伏打效应。进而达到能源转换的效果。在实际设计过程中，光伏组件的品种主要分为以下几点：多晶、单晶硅、非晶硅光伏组件。

　　第二，逆变系统设计技术。逆变系统设计技术的应用主要就是对光伏并网变电器进行设计，使光伏系统中最为关键的设备。逆变系统设计技术的主要功能为：将光伏组件系统所产生的直流电能转换成为交流电能，进而提高光伏并网介入效率，使其向着更好的方向发展。

　　第三，集电线路设计技术。集电线路设计技术主要分为：直流线路设计、防雷汇流箱设计、直流配电箱设计等，在一定程度上，能够提高集电线路系统的设计效率，达到相关设计标准。

　　第四，升压系统设计技术。就是在光伏电站设计期间，设计人员根据光伏系统的实际情况对其进行分级处理，进而分为一级升压系统与多级升压系统。一般情况下，分布式光伏系统所采用的是一级升压设计技术，而大型光伏电站则需要利用多级升压设计技术实施设计工作。

　　第五，接地系统设计技术。接地系统的设计是光伏电站系统与电网系统之间连接桥梁，只有经过专业设计技术部门或是电业部门的批准才能对其进行接入处理。

　　二、光伏电站电气设计技术的应用

　　在分析光伏电站电气设计技术之后，相关设计人员与技术人员要全面分析设计技术的应用方式，确保能够提高光伏电站设计质量与设计效率。具体设计技术应用方式包括以下几点：

　　(一)光伏组件的选择

　　对于光伏电站电气的设计，要想确保设计满足规定要求，离不开光伏组件的选择。因此在选择光伏组件方面，设计人员需要依据行业内组件的转换效率与价格，选择适宜的单晶硅或多晶硅组件。例如安徽某20MW光伏电站，在组件选择方面，以1MW容量为1个光伏发电分系统，总共安装20个;选用71190块容量为295Wp的多晶硅光伏组件，通过固定倾角安装的方式来安装，并将21块光伏组件组成一个光伏阵列单元，横向布置成3行7列，以充分发挥光伏电站发电的优势。

　　(二)光伏逆变器的选择

　　并网逆变器是光伏发电系统中的关键设备，对于光伏系统的转换效率和可靠性具有举足轻重的地位。因此本工程逆变器的选型主要应考虑以下几个问题：能可靠，效率高;具有保护功能;波形畸变小，功率因数高;具备监控和数据采集功能。例如安徽某20MW光伏电站，选用4台630kW逆变器并联并集成35kV箱变的箱逆变一体机设备。

　　(三)集电线路的设计

　　设计人员需要加强集电线路设计的管理，以提升光伏电站的设计质量。具体体现为：在集电线路设计的过程中，设计人员需要注意减少直流电电缆的线损率，降低光伏电站的经济损失，以提升光伏发电的效率。此外，为了提升光伏电站电气系统的安全可靠性，还需选用直流断路器与浪涌保护器作为防雷汇流箱的核心保护系统，以加强系统的防雷效率。

　　(四)接地网的设计

　　光伏电站接地网以水平接地网为主，以垂直接地极为辅，选用镀锌扁钢作为边缘闭合的方孔复合式接地网和水平接地极，选用镀锌等边角钢作为垂直接地极，和水平敷设的扁钢焊接起来，组成系统网。对于建筑屋顶的避雷带和驻地网连接位置，需要安装垂直地极，确保冲击电位时散流，以免产生绕击、侧击等问题。此外，对于建筑物的梁、柱钢筋焊接，还需依据国网公司的要求，形成自然接地体和驻地网，然后采用截面不超过100mm2的裸铜缆沿着二次电缆的沟道和开关厂的就地端子箱安装，确保和主接地网紧密连接。

　　(五)光伏安装容量的选择

　　光伏安装容量的选择作为太阳能光伏系统发电不可缺少的一部分，关系到整个电网的损耗与系统运行的效率。因此在选择光伏安装容量时，需要以太阳能光伏系统所发电量为依据，以天为单位，结合太阳能发电特点和各种系统损失，计算系统能发的电能，以进一步确定光伏系统的安装容量。例如安徽某20MW光伏电站，光伏阵列安装倾角是22?，根据总装机容量、光伏组件标称效率衰减、倾斜面辐射量和系统效率，确定该光伏电站年平均发电量为2417.87万kWh，全年峰值日照小时数为1151.31h，25年总发电量是6.04亿kWh，从而确保光伏安装容量的合理性。

　　三、结束语

　　光伏电站电气设计人员在实施设计工作的过程中，必须要全面分析相关设计技术，并且根据实际应用经验，分析利弊，比选和优化方案，以达到提高设计质量的良好效果。

　　参考文献：

　　[1]张召.光伏电站电气设计方法探究[J].中外企业家，2015，(35)：122.

　　[2]安志龙.光伏并网控制策略与低电压穿越技术研究[D].华北电力大学(北京)，2012.

　　[3]韩学栋，王海华，李剑锋，等.小型分布式光伏发电系统设计[J].电力建设，2014，35(1)：104-108.

　　推荐阅读：《安徽电气工程职业技术学院学报》(季刊)创刊于1999年，是安徽电力职工大学主办的以反映本校科研和教学成果为主的学术理论刊物，是我校开展国内外学术交流的重要园地。

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