光伏电站电气一次设计研究

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20MW光伏发电系统与电气一次设计分析

ｍｏｄｅａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｔｏｎｉｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎ！ｏｆｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｙｈａｓｌｅｄｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍａｎｙｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆａ２０ＭＷＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＰｒｉｍａｒｙ
ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｅｓｉｇｎ
ＱＵＸｉａｏ－ｌｉａｎｇ
ｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ２０ＭＷｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｅｌｅｃｔｉｃｒａｌｄｅｓｉｇｎｗｏｒｋ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｃｅｎｔｗｏｒｋ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｈａｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅ２０ＭＷｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ

分布式光伏电站电气一次设计研究

设计应用

分布式光伏电站电气一次设计研究

陈林

（湖南动力源电力勘测设计有限公司，湖南

光伏发电是目前最具开发价值的可再生能源之一，随着全球经济的快速发展和传统石化能源的日趋衰竭，

以实际项目为设计案例，从电力接入系统、

电气设备布置以及防雷接地等几个方面进行分析，确定光伏电站开关站

光伏电站；电气一次；电气主接线

Research on Electrical Primary Design of Distributed Photovoltaic Power Station

CHEN Lin

Hunan Power Source Electric Power Survey Design Co.，

Photovoltaic power generation is one of the most valuable renewable energy sources.With the rapid development of the global economy and the gradual depletion of traditional petrochemical energy

implementation of distributed photovoltaic power generation are deepening.Taking the actual project as the design case

2回35 kV出线在Ⅱ段母线，如图2所示。35 kVⅠ段母线上共设7面35 kV高压开关柜，其中包括两面集电线路开关柜、1面无功补偿装置开关柜、1面接地变兼站用变压器开关柜、1面母线PT柜、1面母联柜以及1面隔离柜。35 kVⅡ段母线上共设4面35 kV高压开关柜，其中包括1面计量柜、1面PT柜、1面向阳桥变出线柜以及1面如东变出线柜。

光伏电站的电气一次系统设计文献综述

光伏电站的电气一次系统设计+文献综述

Keywords PV power plant，Solar energy，main electrical wiring，short circuit current，neutral ground， lighting protection，simulation

1绪论1

1.1课题选题的背景和意义1

1.2国内外光伏发展1

1.3本文研究工作2

2太阳能资源分析及年发电量的计算4

2.1场址概况4

2.2场区区域太阳能资源4

2.3特殊条件影响5

2.4安装倾角的计算6

2.5并网发电系统的总效率7

2.6发电量的预测7

3光伏电站方案设计9

3.1光伏方阵设计9

3.2光伏逆变器方案10

4电气主接线设计14

4.1发电单元与就地升压变的接线14

4.2集电线路连接方式15

4.3升压站主接线设计17

4.4站用电主接线设计17

5短路电流的计算以及电气设备确定18

5.1短路电流的计算18

5.2电气设备的选择21

6中性点接地及防雷保护设计25

6.1不同接地方式的比较25

6.2防雷保护28

7模拟评估29

7.1项目位置的设定29

7.2详细工程设计30

7.3仿真结果及分析31

结论33

致谢34

参考文献35

1 绪论

1.1 课题选题的背景和意义地球上所有的能源几乎都来自于太阳辐射。太阳内部进行着延续不断的核聚变反应，产生了巨大的太阳辐射能，约为3.753×1026J/s。约等于燃烧1.312×1016t/s 标准煤释放的热量。虽然太阳辐射能量到达地球大气层的能量仅为其总辐射总量的22亿分之一，

但其辐射通量高达1.842×1014kw，即每秒钟投射到地球上的能量相当燃烧 5.60×106t 标准煤所释放的能量。一年内到达地球表面的太阳能辐射总量相当于标准煤约 1.312×1014t，地球上绝大部分能源包括风能、水能、生物质能等均

光伏电站光伏区电气系统设计研究探讨

发布时间：2022-11-21T08:54:38.075Z 来源：《建筑实践》2022年第7月第14期作者：杨济敏

[导读] 我国能源行业发展前景良好

杨济敏

深圳康普盾科技股份有限公司广东深圳518000

摘要：我国能源行业发展前景良好，新型能源、绿色能源的出现，带动了整个能源行业的产业结构优化升级，其中，利用光伏效应将光能转化为电能的光伏发电方法，成为能源领域的重点研究方向。基于此，本文主要对光伏电站光伏区电气系统的设计展开探讨，以供参考。

关键词：光伏电站；光伏区；电气系统；设计

近年来，在科技发展推动下，我国各地区光伏电站的发展与建设均取得了不小的成就，而为保证光伏电站供电功能的正常运行，电气系统的设计工作尤为重要，需要相关电力企业在关键环节多加注意，并尽可能优化设计重点，以最大程度为光伏电站运行稳定性奠定良好基础。

一、光伏电站概述

光伏发电的技术优势十分明显，相较于传统能源发电而言，主要表现在以下几个方面：第一，是其具有较好的清洁性和环保性，无污染、无噪声、可再生，能够进一步缓解国家能源危机问题；第二，使其具有较高的安全性，整个发电过程中，存在的安全隐患和风险较小，发生安全事故的概率较低；第三，是其具有较好的灵活性和适应性，能够适应多种复杂的地形条件，即便是在无电地区，也能够起到发电作用；第四，是其相对传统电站而言，建设难度小且建设时间较短，发电所需能源资源的获取方式相对简单，具有较高的投入与回报比例。

相对应的，光伏发电技术在现有技术条件下，也同样有着一定的缺点与不足，具体而言，主要在以下几个方面：第一，发电站系统通常需要较大的占地面积，才能够满足光伏效应的发电需求；第二，是其供电的稳定性，在很大程度上与日照条件、降雨条件、云层条件等气象条件有关，一旦出现多云、多雨等天气，就会直接影响光伏发电效率；第三，是其相较于传统电站而言，建设成本较高，且在制造光伏发电板的过程中，同样会导致较高的污染，因此在发电板的制造工艺上，仍旧有待优化。

关于光伏电站电气设计的研究和应用

摘要：光伏电站电气设计是光伏发电工程的重要组成部分，涉及到光伏系统

的主接线、保护、控制、测量、通信等方面。本文根据国家标准和行业规范，结

合实际工程案例，对光伏电站电气设计的主要内容和关键技术进行了研究和应用，旨在为光伏电站电气设计提供一些参考和指导。

关键词：光伏电站电气设计；研究；应用

引言：光伏电站的电气设计不仅要满足安全、可靠、经济、高效等基本要求，还要考虑到光伏系统的特殊性质，如变化性、间歇性、分布性等，以及与其他系

统的协调性和互动性。因此，光伏电站的电气设计具有一定的复杂性和挑战性。

1光伏电站电气设计的基本方法

1.1系统分析方法

系统分析方法是指对光伏发电系统进行整体的分析，确定系统的功能、目标、约束和评价指标，以及系统的输入、输出、结构和过程等要素，从而为系统的设

计提供依据[1]。

1.2方案比选方法

方案比选方法是指对不同的设计方案进行比较和评价，根据系统分析方法确

定的评价指标，采用定性或定量的方法，如层次分析法（AHP）、模糊综合评价

法等，选择最优或最适合的方案。

1.3参数计算方法

参数计算方法是指根据所选方案确定各个部分或元件的具体参数，如组件数量、逆变器容量、线缆规格等，并进行必要的校核和优化，以满足系统分析方法

确定的功能、目标和约束等要求。

1.4接线布置方法

接线布置方法是指根据参数计算方法确定的各个部分或元件之间进行合理的连接和布置，如组件串并联方式、逆变器接线方式、线缆敷设方式等，并考虑接线长度、压降、损耗等因素。

2光伏电站电气设计的主要内容和关键技术

光伏电站电气一次设计研究

摘要：随着国民经济水平的不断增长，我国所暴露出的能源问题也逐渐凸显

出来，在这样的情况下，我国也加大了科学技术的研究力度，大力开发新能源，

其中光伏电站就是最具价值的新型能源。因此，在本文中就以光伏电站为例，探

讨了光伏电站电气一次设计要点。

关键词：光伏电站；电气；一次设计

中图分类号：TM75文献标识码：A

1引言

目前我国整体经济呈现深入且高效的发展状态，对于电力系统也提出了更高

的要求，电力企业也加大了对新型能源的重视力度，建立了光伏发电系统。光伏

电站在实际建设过程中，需要加大对电气设备运行管理力度，而且还应该对其内

部结构和功能进行妥善的维护，建立安全的运行环境，确保电能的高效传输，以

此来提高供电质量。

2光伏电站电气系统

2.1 太阳能光伏电池组件

光伏电站在运行过程中，光伏电池组件是整个电站电气系统的基本组成单元，有光生伏打效应，是一种半导体器件。最为常见的光伏电池组件主要包括晶体硅

太阳能电池、非晶体硅太阳能电池以及薄膜太阳能电池三种。在实际使用过程中，这三种不同的太阳能电池都有各自的优势，晶体硅太阳能电池更加安全可靠，现

如今应用的也最为广泛，在实际应用过程中其不足就是随着大气环境的改变，有

可能会出现转换能量衰竭的现象；非晶硅太阳能电池在弱光条件下具备良好的性能，其不足之处是在应用过程中电池转换的效率相对较低；薄膜太阳能电池实际

使用过程中展现出了非常好的稳定性能，其不足之处就是生产价格相对较高，原

料比较虚切，影响了这种电池的生产规模。

2.2 光伏并网逆变器

光伏电站中并网逆变器是一种电源调整装置，也是由半导体器件所形成的，在电气系统中，这种装置能够进行交流和直流之间的逆变。逆变器主要包含升压回落和逆变桥式回落两个部分，升压回路主要是将输出的电流转化为直流电压，逆变桥式回落能够将升压回落升高的电压转变为交流电压。

光伏电站光伏区电气系统设计研究

发布时间：2022-09-06T11:24:38.628Z 来源：《福光技术》2022年18期作者：寇柏莹马玺王帅[导读] 并网光伏发电就是电池板吸收太阳光能所转化成的直流电能经过并网逆变器逆变成交流电然后与公共电网相连，由电网统一调度并配电给用户。

寇柏莹马玺王帅

陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安 710001摘要：并网光伏发电就是电池板吸收太阳光能所转化成的直流电能经过并网逆变器逆变成交流电然后与公共电网相连，由电网统一调度并配电给用户。

关键词：光伏电站；电气系统设计；研究

引言

双碳”背景下，我国大力推进可再生能源发展，促进能源绿色低碳转型。但大量分布式光伏电站接入电网后，会对电网产生诸多影响。光伏的接入改变了配电网原有的单向潮流模式，使得潮流分布更加复杂多变难以控制。光伏频繁的随机波对电网无功平衡造成冲击，进而导致母线电压大幅波动，甚至导致电压越限。光伏也会对电网有功平衡造成冲击，进而影响到电力系统的一次、二次调频。为解决上述问题，大部分分布式光伏电站通常会配置一定比例的无功补偿设备及自动电压控制系统以保证电站功率因数和电压保持在一定范围内。此外，为应对光伏对电网频率的影响，通常通过增加调峰电源或提高调频能力快的机组的比例。

1、概述

光伏产业是我国少有的形成国际竞争优势、实现全产业链自主可控的战略性新兴产业，也是推动我国能源变革的重要引擎。我国在“十四五”规划中提出要力争实现“碳达峰、碳中和”的目标，但中国当前仍处于工业化和城镇化进程中，经济发展和民生改善的任务还很重，并且能源结构偏煤、产业结构偏重，从“碳达峰”到“碳中和”的时间比发达国家缩短了一半左右。因此，对我国而言实现“碳达峰、碳中和”的目标仍然面临着巨大挑战。面对诸多挑战，加速能源转型，大力发展光伏等新能源是实现该目标的必然选择。从经济角度出发，推广光伏新能源必须考虑工程的建设成本和经济效益。随着光伏组件的价格下降，光伏电站容配比对电站收益率的影响越来越大。

20MW光伏发电系统与电气一次设计

摘要：当前，由于能源危机和环境污染问题的日益突出，人类越来越重视可再

生能源和各种绿色能源。太阳能具有取之不尽用之不竭、清洁、安全等优点，是

理想的、资源最丰富的可再生能源之一。太阳能光伏发电技术是太阳能开发利用

的主要形式之一，也是最具发展前景的发电技术。近年来，太阳能光伏发电技术

水平由于电力电子技术和太阳能电池技术的日益提高得到了快速的发展与提高。

太阳能光伏发电发展迅速，正朝着高效率、高可靠性、智能化发电系统的方向发展，太阳能光伏发电的主要利用方式为并网发电。因此，对并网发电系统进行研

究具有重大意义，

关键词：光伏发电；光伏组件；并网逆变器

引言：太阳能光伏发电技术得到了迅速发展，成为了利用太阳能的主要方式

之一。从资源量和太阳能产品的发展趋势来看，开发太阳能光伏发电项目，将有

利于改善电网能源的电力结构，有利于增加可再生能源的比例，有利于优化系统

电源结构。据最新统计，全球太阳能市场复合年均增长率达47.4%。在国家政策

的大力支持下，我国太阳能光伏发电技术得到了快速发展，产量和产能不断增加，2015 年我国太阳能发电量占全球总量1/4。国内外研究学者对太阳能光伏发电技

术进行了深入研究。赵争鸣等研究了大容量并网光伏电站的运行机理与特性，分

析了其在光伏阵列、变换器及并网方面存在的问题，阐述大容量并网光伏电站的

关键技术和发展趋势。杨晓红对鄂尔多斯电网接入光伏系统进行了详细分析，从

技术和管理方面提出改进措施，以光伏电站 20 MWp 金太阳屋顶示范工程接入系

统进行实例分析；Kim S.K.等采用功率电流控制的逆变并网方式，对系统故障及负

光伏电站电气设计研究

摘要:目前，我国光伏产业的发展非常明显，很多光伏电站的建设规模都有

了非常显著的提升，光伏电站在运行的过程中有着非常强大的体系，每个环节都

不容忽视，所以为了更好的保证光伏电站的运行质量，必须高度重视系统的设计。本文主要分析了光伏电站的电气设计技术，可供参考和借鉴。

关键词:光伏系统;逆变器系统;光伏模块;监控系统

1太阳能电池组件及逆变器的设计

1.1太阳能电池组件的选择

首先是晶体硅太阳能电池，它具有成熟、稳定、安全可靠的优点，应用范围

广泛。晶体硅电池包括单晶硅电池和多晶硅电池，价格合理，效率高。晶体硅的

缺点是在光照和大气环境下，电池会出现能量失效。二是薄膜太阳能电池，优点

是效率高成本低，性能稳定，缺点是原材料稀缺，制约了规模化生产。第三，非

晶硅太阳能电池，优点是在弱光下，性能依然良好，缺点是电池转换效率低。综

合以上三种类型的电池，在中国最受欢迎的选择是晶体硅太阳能电池组件。

1.2逆变器选择

首先是集中式逆变器，它具有效率高、成本低的优点，大型集中式逆变器可

以联网，减少传输损耗，提高发电效率。第二种是串联逆变器，其优点是增加了

发电量，减少了太阳光阴影造成的损耗。第三种是组件逆变器，优点是应用范围

比较大，缺点是铭牌容量小。集以上三种逆变器类型于一体，是目前国内市场应

用最广泛的集中式逆变器。

2光伏阵列布局方案设计

2.1逆变器布局方案

第一种方案是使用1MW逆变器单元连接两个500kWp太阳能电池方阵，形成

1MWp光伏子阵列。两个500kWp太阳能电池阵列通过母线箱连接到2×500kW逆变

20MW光伏发电系统与电气一次设计

20MW 光伏发电系统与电气一次设计

摘要：为了保证太阳能资源在光伏发电系统中的有效应用，笔者针对20MW 光伏发电系统以及电气一次设计展开研究，使其能够充分发挥太阳能光伏资源的作用。

关键词：20MW；光伏发电系统；电气一次设计

1电气一次系统及光伏发电系统的概述

1.1电气一次系统

电气一次系统是指由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路，也被称作一次接线系统或一次回路。

1.2光伏发电系统

光伏发电系统是指直接利用太阳能电池将太阳能转换成电能的发电系统。在其组成上主要包括蓄电池、太阳能电池逆变器和控制器，具有不污染环境、使用寿命长、可独立发电并且能并网发电的特点。

2案例情况分析

本文以某县区域建设的光伏发电站为例，该光伏发电站主要供电范围为市电网，其总面积为0.3km2。20MW光伏发电系统主要运用集中并网、分块发电方案。该系统共有17个光伏发电单元，每个光伏发电单元51台双分裂箱式变压器对应相连，1台双分裂箱式变压器又分接2台500kW并网逆变器，即1MW作为1个子系统，若干个1MW子系统共同组成整个电站。在光伏场区中，容量为1000kVA的3570.315-0.315kV双分裂武箱式变压器共设有17台，500kW并网逆变器共设有34台，输出电压为315V。本文主要对20MW光伏发电系统的光伏组件、光伏组件万阵、光伏方阵、逆变器等进行设计，并计算光伏发电系统的年上网电量。

320MW光伏发电系统设计

3.1光伏组件

由于单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池产品性能较稳定，使用时间较长，具有较高的光电转化效率和较成熟的制作计算，所以当前的并网光伏电站多使用

光伏电站电气设计技术分析　

2023.10/143

光伏电站电气设计技术分析

刘勇平

（国网陕西省电力有限公司延安供电公司）

摘　要：电气设计是光伏电站设计关注重点内容，强调通过合理设计的方式，保证电气系统以及逆变器等部分设计合理性，确保光伏电站整体运行能够达到理想状态，以便更好的完成对相关清洁能源的生产。文章将通过对光伏并网系统相关内容的介绍，对光伏电站电气设计技术相关内容展开深度探讨，旨在提高光伏电站电气设计水平，实现理想化电气设计及其应用模式。关键词：逆变器设计；太阳电池组件设计；电气设计；光伏电站

0　引言

为有效解决传统能源资源浪费以及环境污染等方面的问题，各种清洁能源开始成为现代社会关注重点，关于清洁能源的生产以及使用等，也成为了各领域研究重点内容。在此环境下，光伏电源开始逐渐进入到社会视野，光伏电站建设也呈现出逐渐增加的趋势。为确保整体电站使用能够达到理想状态，保证电站电气设置合理性，需要做好光伏电站电气设计技术及其应用的研究。

1　光伏并网系统介绍

在进行光伏电站电气设计过程中，需要明确光伏并网系统具体组成和实际需求，以便根据光伏电站具体要求，合理进行电气设计，保证电气设计的针对性和有效性，光伏并网系统具体组成情况如表1所示。

表1　光伏并网系统组成

在光伏并网系统之中，光伏组件是整体系统重要组成，会通过对光伏特点的运用，完成太阳能到电能的直接转化，将太阳能转变为可用能源。较为常见的光伏组件，主要包括多晶硅光伏组件、单晶硅光伏组件以及薄膜光伏组件等，目前我国生产晶硅太阳能组件技术相对较为成熟，也是光伏电站的主要选择对象。逆变系统主要包括逆变器和保护控制电路两部分内容，其中光伏并网逆变器属于光伏系统核心设备，会将光伏组件所产生的直流电能转化为交流电能，是影响光伏系统整体运作效率的重要部分。在进行逆变器选择时，需要根据电站大小以及具体应用地点等内容，合理进行挑选，以便达到降低系统成本，提高发电量的目标。

关于光伏电站电气设计的研究和应用

【摘要】光伏电站可以通过光能转化为电能的方式，将太阳能资源转化为电能，从而实现对可再生能源的更好利用。这不仅有助于减缓我国传统能源紧缺的

问题，还有助于降低温室气体排放，改善环境。本文阐述了光伏电站的基本原理，就光伏电站发展现状，重点探讨光伏电站电气设计的研究和应用，着重分析了光

伏电站电气设计与应用的注意事项，以此为光伏电站的规划设计和建设提供一定

的参考。

【关键词】光伏电站电气设计研究应用

引言

近年来，随着能源危机不断加剧以及对环保意识的不断提高，光伏发电是当

前开发新型能源的一种重要形式,利用光伏发电可以有效解决能源短缺的问题,因

此国家应该予以重视[1]。作为光伏发电的重要组成部分之一，光伏电站的电气设

计显得尤为关键。该领域既涉及到光伏电站内部各种电气设备选型与布局，也包

括光伏电站与电网之间的电力交互和并网运行控制等方面的内容。本文将就光伏

电站的基本概念，对光伏电站在电力系统、电气设备、配电系统和监控管理等方

面进行规划和设计进行了探讨分析。同时本文还阐述了光伏电站在电气设计与应

用的过程当中应当注意若干发展事项，为光伏电站的规划设计和建设提供一定的

参考。

1.光伏电站的基本原理和现状

光伏电站是利用太阳能来进行光伏发电的场所。光伏电站运行的基本原理是

将太阳能转化为直流电能，通过逆变器将直流电转换为交流电并接入电网。下面

笔者将从光伏发电原理简介、光伏电站结构与组成以及光伏电站并网运行三个方

面对光伏电站的基本原理和现状进行论述。

1.1光伏发电原理

光伏发电是利用材料对太阳光吸收产生的光生电效应将光能转化为电能。在光伏电池中，当光子照射到材料表面时，会被吸收掉并激发出其中的电子从价带跃迁至导带，形成电子空穴对（载流子）。通过PN结，将电子和空穴分离，在极板上形成正负极电势差，就能得到一定大小的电能输出。

大型光伏电站的电气设计研究

随着新能源的发展，大型光伏电站成为了新的发展热点。大型光伏电站的建设离不开科学合理的电气设计，这不仅对于电站的正常运行有着至关重要的作用，而且更能保证电站的安全稳定。本文就关于大型光伏电站的电气设计进行探讨和研究。

一、大型光伏电站的概述

大型光伏电站的建设是以太阳能光伏电池板为主的，建设前期需要选址、招标、技术分析等步骤。其中选址是最为重要的一步，由于电站的发电量受到当地的光照强度以及温度条件的影响，因此选择合适的地理条件对于电站的建设非常重要。

在选址成功后，需要进行详细的电气设计工作。电气设计主要包括架构设计、电力设计、自动化设计等模块，在整个电站建设的过程中起着至关重要的作用。

二、大型光伏电站电气设计的目标

大型光伏电站电气设计的目标是确保电站各项设备在正常运转条件下实现最大的效益，在保证安全、稳定的情况下保存电站的设备以及最大限度的减小运行成本。

三、大型光伏电站电气设计的工作内容

1.架构设计

大型光伏电站的架构设计必须考虑的因素很多，其中包括电站的大小、布局、变电站的位置、设备放置区域、接地与绝缘等设计要素。

选择合适的变压器站点，确保符合电站的主要架构设计，同时还需要保证电站的运行具有稳定性，同时要保证设备的安全性，以便应对各种故障。

二、电力设计

在大型光伏电站的电力设计方面，主要需要考虑的因素为电站的输出功率、电流稳定性、交流电和直流电之间的转换、过载保护、以及故障处理等问题。

大型光伏电站的电力设计需要保证电站的底部蓄电池与电池之间的大量的能量之间的传输，相应的需要选择针对性强的设备，如广义相位变压器、并对这些设备保证电力传输的稳定性。

光伏发电站电气设计

一、电气

（一）一般规定

1、并网光伏发电站系统电气设计应在保证人身和财产安全的前提下，本着提高系统效率、技术先进、功能完善、经济合理、供配电可靠和安装运行方便的原则进行。

2、并网光伏发电站系统的电气设计应满足区域电网的设计要求。

（二）电气主接线

1、应依据并网光伏发电站的容量、光伏方阵的布局、光伏组件的类别和逆变器的技术参数等条件，经技术经济比较确定逆变器与就地升压变压器的接线方案；就地升压变压器连接两台不自带隔离变压器的集中式逆变器时，可选用更具优势的双绕组变压器。

2、并网光伏发电站母线上的短路电流超过所选择的开断设备允许值时，可在母线分段回路中安装电抗器。母线分段电抗器的额定电流应按其中一段母线上所联接的最大容量的电流值选择。

3、并网光伏发电站内各单元发电模块与光伏发电母线的连接方式，由运行可靠性、灵活性、技术经济合理性和维修方便等条件综合比较确定，可采用辐射式连接方式或“T”接式连接方式。

4、并网光伏发电站母线上的电压互感器和避雷器应合用一组隔离开关，并组装在一个柜内。

5、并网光伏发电站内6kV-35kV系统中性点可采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式。经汇集形成的并网光伏发电站，其站内汇集系统宜采用经消弧线圈接地或小电阻接地的方式。就地升压变压器的低压侧中性点是否接地应依据逆变器的要求确定。采用经消弧线圈接地或小电阻接地的方式，宜结合400V 站用电系统，设立满足接地阻抗要求和站用电容量需求的站用接地变。

6、当采用消弧线圈接地时，应装设隔离开关。消弧线圈的容量选择和安装要求应符合DL/T620的规定。

探究20MW光伏发电系统与电气一次设计

文章以推动电力行业发展为前提，针对20MW光伏发现系统以及电气一次设计展开分析，介绍了光伏组件、20MW光伏发电系统设计以及电气一次设计，目的在于提高供电的稳定性，并且推动社会发展。

标签：20MW；光伏发电系统；电气一次设计

1 光伏组件

系统设备内部，太阳能电池是其运行的核心。由于太阳能电池涉及到诸多类型，种类不同，优劣势也不同，然而单晶硅、多晶硅这两种形式的太阳能在制造技术方面质量最高，产品性能也更加稳定，使用寿命相对较长[1]。此外，在实际应用中，单靠其转化效率高这一优势，便得到广大工作人员的青睐，在大规模并网光伏电站中得到广泛运用。以电站所处位置的环境和光资源等作为前提，结合施工条件，对光伏电站中年整体发电量进行明确，利用多晶硅太阳能电池组件展开处理，可以获得非常理想的效果。由于20 MW光伏发电系统的组件涉及到非常大的用量，且占地面积广，这便导致组件安装量超出标准要求，因此可以使用大单位面积功率的电池作为组件，对占地面积加以控制。多晶硅太阳能组件在这大规模并网光伏发电系统十分常见，针对各个组件的价格、技术术成熟性等进行考虑，选择最佳的组件。

2 20 MW 光伏发电系统设计

2.1 光伏组件方阵

光伏组件运行模式主要分为固定安装式以及自动跟踪式。针对自动跟踪式而言，该模式的倾斜面可以有效接收太阳总辐射量，提供发电量，但是却存在一些问题，主要体现为以下几点：（1）装置内部十分繁琐，电池阵列本身带有同步性的特点，这对机电控制、机械传动器件提出非常好的要求，相应的提高了初始与维护成本。（2）自动跟踪式系统使用的电池组件非常多，所以场址占地面积要远远超出固定式安装[2]。（3）自动跟踪式系统运行期间会消耗电量，所使用的逆变器也是以并联分散式布置为主，很难实现集中控制，相较于相对固定式的逆变器要追加很多投资。配备了跟踪装置收获的额外太阳能辐射会形成效益，但是这却不能将投入的成本抵消。所以，此光伏组件方阵建议使用固定安装式系统。

光伏电站光伏区电气系统设计研究

摘要：并网光伏发电就是电池板吸收太阳光能所转化成的直流电能经过并网

逆变器逆变成交流电然后与公共电网相连，由电网统一调度并配电给用户。本文

针对并网型光伏发电项目（预计装机容量约为100MWp），详细介绍了太阳能电池板、智能直流防雷汇流箱、并网型集中逆变器等设备的设计和选型，并对预期能

力进行了展望。

关键词：光伏电站；电气系统；方案设计

引言

在光伏电站项目使用过程中，受到环境、人为、设备老化等因素影响，偶尔

出现各类设备故障问题，电气设备运行状态存在不确定性、安全隐患，并对光伏

电站的整体运行质量造成影响干扰。因此，对电气设备运行维护水平的提高，是

解决这一问题，保证系统运行稳定和优化运行质量的主要途径。

1光伏电站简介

光伏电站的能量来源主要是太阳能，电站所运用的材料设备通常有逆变器、

晶硅板等特殊材料，光伏电站和电网进行连接，同时将电能传输给相连的电网，

这样便组成了一个完整的光伏发电体系。光伏电站以其节能环保的优势，已经获

得我国的大力支持和推广。光伏电站主要包括并网发电系统以及独立发电系统，

两者之间的差别为是否带有蓄电池。光伏发电的产品目前被应用在以下三个方面：第一种是给没有电能的地方供给电能；第二种是用于人们生活中的产品，例如太

阳能电灯、太阳能充电器等；第三种是进行并发发电，这在我国暂时还没有得到

大范围的普及应用，但在发达国家已被成熟应用。

2光伏电站光伏区电气系统设计研究

2.1主要设备选择

光伏电站电气系统主要包括高压配电装置、通信装置、就地升压变、无功补

偿装置、继电保护装置、站用电装置、主变压器、逆变器、低压配电装置、汇流箱、集电线路。本研究具体分析光伏组件、逆变器和汇流箱。光伏组件。由于硅