大型并网光伏电站系统优化设计

大型并网光伏电站系统优化设计
【摘要】随着我国经济的快速发展，能源在其中起着重要的作用，在人们的生存和发展中，能源是不可或缺的组成部分，在众多能源中可再生资源成为当前深受欢迎的一类资源。

在可再生的清洁能源中太阳能，现在已经得到广泛的应用，太阳能的利用是通过光伏发电技术，将光能转变为电能，进而实现太阳能的利用。

光伏发电在现实生活中有着积极的意义，为此本文针对大型并网光伏电站系统的优化设计，以及相关的内容进行分析研究。

【关键词】并网光伏电站系统；光伏发电；特点；设计
引言
能源是经济、社会发展中的必要元素和物质，没有能源也就没有发展，而现实生活中使用的能源有煤炭、石油、天然气等等，这些资源属于不可再生资源，在长久的使用下，这些不可再生资源的储量在逐渐的下降，而且在这些资源使用的过程中对环境的影响非常大，当前的环境受到严重污染。

为此将环境问题改善和解决，对不可再生资源进行保护，需要大力的开发新的能源，利用可再生的清洁能源。

在众多可再生能源中太阳能是利用最多的，在太阳能利用中采用的是光伏发电，光伏发电的实现是通过并网光伏电站系统完成的，为此本文针对大型的并网光伏电站系统的优化设计，以及相关的知识内容进行分析研究。

1.大型并网光伏电站系统的特点
面对能源危机，想要解决经济发展和环境污染的问题，需要开发利用新的能源，太阳能是清洁能源，也是可再生能源，取之不尽用之不竭，为此可以大力的开发使用太阳能。

当前形成的一种新兴发电方式，光伏发电，具有独特的优势，有着非常广阔的发展前景。

当前光伏发电站的建设还没有完善，进而影响着光伏发电技术的发展，从当前的时代发展、环境等现状进行分析，为了光伏发电技术的发展，在今后的发展需要对大型并网光伏电站系统的设计进行优化。

光伏电站系统在实际运行中体现出来的特点有：
第一，随机性。

在实际工作中，可以发现光伏发电站的进行具有随机性，也正是因为光伏发电站的这个特征，在其工作的过程中无法对电力平衡进行有效的计划，在实际的工作中，也无法实现独立运行。

第二，光伏电站系统的工作具有时间的限制。

从光伏发电的特性进行分析，其工作需要有太阳辐射能支持，所以其工作只能在白天进行，而在雨雪天气中其发电效率非常的低。

可以将光伏发电站的工作看作是随着太阳能的强弱变化而变化的，中午太阳能强时，其工作强度也非常的高，也就是是光伏发电站系统中午
时间的发电强度是最大的。

第三，受天气的影响。

从光伏发电站的工作原理上就可以看出，其工作将受到天气的严重影响，在其工作的过程中需要太阳能，一旦天空中中没有太阳，其发电量将会出现严重的下降。

第四，时刻处于备用状态。

因为光伏发电以及光伏发电站自身的特性，在其工作的过程中，不能因为某种原因而随时的进行相关设备的启停，所以需要的工作的过程中，保证其中的相关设备和机械是处于备用旋转的状态，为光伏发电站的工作提供帮助。

第五，有非常远的传输距离。

随着我国经济的发展，对能源的需求，需要大力的开发和利用太阳能，为此在光伏发电站工作的过程中，要加大太阳能的收集和开发。

太阳能的收集和开发往往集中在日照丰富的荒漠地区，收集的太阳能要传输很多的距离，才可以将其传输到需要的地区。

2.大型并网光伏电站系统优化设计的技术要求
从当前光伏发电的实际现状进行分析，并网光伏电站系统需要进行优化设计，将其工作的稳定性，带来的影响等问题改善，在大型并网光伏电站系统优化设计的过程中，需要从原有的设计基础上进行改进。

在大型并网光伏电站系统优化设计的过程中，一切技术要求都需要满足光伏电站系统的设计要求以及使用标准。

在大型并网光伏电站系统优化设计的过程中，所有的优化设计技术，需要提供相应的技术规范和工作标准，保证各项设计要求，都满足国家电网对其建设中各项技术的要求和规定。

大型并网光伏电站系统优化设计，是为了实现太阳能的高效利用，保证光伏电站工作的稳定性和高效性，为此采用的大型并网光伏电站优化设计要求，需要提升太阳能电池的转化效率，保证大型并网光伏电站网站的逆变器使用的最大效率在98.5%以上。

因为光伏电站中逆变器使用在高海拔地区，所以其绝缘性一定要满足设计需要，在优化设计的过程中，保证大型并网光伏电站系统中的逆变器具有过温保护、短路保护、电网断电、接地检测等各项功能，其各项功能的施工条件和施工环境，也需要满足其设计要求。

针对大型并网光伏电站系统的优化设计，其支架系统的设计也需要进行优化，因为并网光伏电站建在日照较强的荒漠地区，而荒漠地区的风少、干旱等问题，将影响支架系统的安全性，为了保证并网光伏电站支架系统的安全性需要从抗风、防火、防砂、防洪、高温防护等多方面进行入手，还要针对动物对支架系统的破坏采取相应的措施，保证并网光伏电站系统的支架系统总工作效率在80%以上。

根据大型并网光伏电站系统优化设计的方向和要求，对并网光伏电站系统中，各个组成部分进行优化设计，保证整个光伏电站系统的工作效率得到最大化
的优化，并将设备的使用寿命提升。

并网光伏电站其他组成部分的优化设计，也需要从安全性、稳定性等多方面进行入手，将其工作效率提升的过程中，保证其使用寿命和安全性。

3.大型并网光伏电站系统的优化设计
光伏发电采用的发电方式是分布式发电，在工作的过程中，将太阳能电池组中的直流电转换为满足电网需求的电。

因为光伏发电采用的发电方式与常规的发电方式不同，所以在稳定性、调节能力等方面，与常规发电相比，光伏发电相对的较差。

为此在大型光伏电站系统的优化设计中，要从其安全性、稳定性、工作效率等方面入手。

在大型并网光伏电站系统的优化设计中，需要进行优化设计的组成部分有很多，例如太阳能电池组、板阵系统、逆变器、支架系统、防雷设计等等。

太阳能电池组的优化设计，可以提升光伏电站的总效率，提高太阳能的收集，为此太阳能电池组的选择，需要从转换率、成本等方面入手，提高其安全性、适应性以及实用性。

选用非晶硅薄膜太阳能电池组，是从成本上考虑的，选择单晶硅太阳能电池组是从转换率上考虑的，为了实现太阳能电池组的高效率工作，本次优化设计中采用的太阳能电池组为多晶硅250Wp规格的电池。

为了适应太阳能电池组的工作效率，在太阳能支架系统设计中，根据太阳能光伏方阵，对支架系统进行安装。

太阳能光伏电站的太阳能支架系统的安装，采用的是晶体硅组件支架，是从太阳能电池板支架的设计要求上入手，满足结构性能、防腐性能从多种需求，根据支架的承受能力极限风速29.7m/s，将本次优化设计中太阳能支架的承受极限风速设置为30m/s，支架的安装方向为南北方向倾角37°。

汇流箱的设计，在大型并网光伏电站优化设计的过程中，充分的考虑太阳能电池组之间的连接关系，以及太阳能电池组之间的走向，在汇流箱设计中，其布置位置为每一个太阳能电池组方阵中一台汇流箱。

在大型光伏电站系统设计的过程中，为了保证光伏电站的安全性，需要在各个设备、组件安全设计的过程中设计接地装置。

在太阳能电池矩阵中，设计接地系统，将光伏电站中不同的支架联系在一起，形成安全接地装置和防雷接地装置。

4.小结
在大型光伏电站系统优化设计中，因为组成部分有很多，所以需要优化设计的地方很多，本次简单的从几方面进行分析研究，进而意识到在大型并网光伏电站设计的过程中，各项组成部分优化设计的重要性，在以后的并网光伏电站优化设计中，加强优化设计意识，提高优化设计质量，保证并网光伏电站系统可以安全、稳定、高效率的工作。

参考文献：
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