光伏电站电气一次设计研究

光伏发电并网工程电气设计方案1.1电气一次1.1.1某华安风电升压站电气主接线某华安风电升压站现安装一台115±8X1.25%/35kV50MVA主变，110kV侧单回线变组接线；35kV侧单母线接线，出线间隔从右至左分别为：电压互感器间隔、电容器间隔、接地变兼站用变消弧线圈间隔、3回风机进线间隔、预留间隔。

本期光伏电站35kV送电线路经某华安风电升压站35kV 侧预留间隔接入升压站，升压至110kV送至110kV华安变。

1.1.2接入电力系统方式某电网是隶属于某地区的县级地方电网，供电范围为某区，现有110kV、35kV、10kV、380/220V 4种电压等级。

网内有110kV负荷二次变电所（华安变）1座，主变容量2×31.5MVA。

本系统由20个1MWp的光伏发电矩阵组成，总装机20MWp。

经过直流汇流、逆变、升压接入厂区35kV配电装置。

采用一回35kV架空线路接入某华安（某）风力发电有限公司升压站，导线型号LGJ-150，长度8km。

经过某华安（某）风力发电有限公司主变压器升压至110kV，输送至华安变，接入电网。

1.1.3电气主接线1.1.3.1电气主接线初步方案本系统由20个1MWp的光伏发电矩阵组成，总装机20MWp。

经过直流汇流、逆变、升压接入厂区35kV配电装置。

采用一回35kV架空线路接入某华安（某）风力发电有限公司升压站，导线型号LGJ-150，长度8km。

经过某华安（某）风力发电有限公司主变压器升压至110kV，输送至华安变，接入电网。

1.1.3.2光伏电站电场集电线路方案本工程鉴于光伏电站中应避免阴影遮挡，场区内部的线路拟选定电缆直埋敷设方案。

依据光伏电站方阵的最终排布情况及变电站电气设备布置情况，进行电缆型号及截面的选择，具体如下：1）所有太阳电池组件串连接入至直流防雷汇流箱的电缆均采用1对1×4mm²的铝芯单芯交联聚乙烯铠装电缆（每汇流箱输入共11对）；2）汇流箱的出线电缆采用1对1×70 mm²的铝芯单芯交联聚乙烯铠装电缆，接入至逆变配电室内的直流配电柜（每汇流箱输出共18对）；3）直流防雷配电柜引接至逆变器的直流电缆采用2对1×300 mm²的铝铝芯单芯交联聚乙烯电缆（每直流箱共2对*3）；4）逆变器至室外0.315/35KV升压变采用(3根3×300 mm²)的铝芯三芯交联聚乙烯铠装电缆。

光伏发电系统电气设计与分析摘要：随着科技的发展，社会的进步，人们对能源的要求不断增加。

太阳能是可再生资源，光伏发电是光子照射到金属板上被金属板中的电子进行吸收，成为光电子，形成电能。

关键词：光伏发电系统；电气设计；光伏电池引言1光伏发电系统概述光伏发电系统是指能根据需要在指定场地建设一个自行的发电装置，不需对其进行专门操作，能够因地制宜进行分散的布局，采用就近原则采集太阳能作为发电的资源，节省化石能源。

光伏发电系统一般采用光伏组件直接将太阳能转换成电能，是一种新型的、发展前景非常广阔的发电方式，能够就近发电，避免在电力运输途中产生的不必要浪费。

能够高效、环保的进行自主发电，将太阳能转化成电能，向建筑物提供电力。

太阳能是可再生资源，太阳能能够照射到地球的每一个角落，使光伏发电系统摆脱了对于地理位置上的束缚，能够和建筑物进行有机结合，不会占据建筑物以外土地面积，提高利用率。

浮光发电系统安装方式简单易操作，且运行过程不会对环境造成污染。

由于其安装位置距离建筑物非常接近，所以不需安装变电站和配电站，节约投入成本。

2光伏发电系统设计应考虑因素2.1时间季节在理想情况下，光伏发电系统的产能随着太阳辐射的增强而逐渐提高，正午时达到最高，随后随着太阳辐射的减弱产能便逐渐下降。

另外，对于国内而言，夏季的太阳辐射明显强于冬季，因此光伏发电系统夏天的产能同样高于冬季。

2.2天气状况天气状况也是影响光伏发电系统的一大因素，每当阴天或下雨时，太阳辐射显著降低，光伏发电系统的产能自然下降。

因此，天气情况给光伏发电系统造成了不确定性。

2.3系统效率系统效率是影响光伏发电系统产能的关键因素。

太阳能电池组件、逆变器、变压器等组成部分的效率直接影响系统的发电效率，因此设计系统时，必须全面考虑可能影响系统效率的所有因素，以便设计出高效率的光伏发电系统。

2.4防雷设计防雷接地设计是光伏发电系统设计的一个重要方面。

太阳能电池阵列由大面积金属构成，其极易形成雷电感应，因此对发电系统进行防雷设计必不可少。

大型光伏电站的电气设计与研究摘要：大型光伏电站主要依靠可再生能源的太阳能来提供电量，进而对周边用户进行电力发送。

随着近年来我国经济、科技、技术等方面不断的发展，我国电站也有了较大的转变，大型光伏电站发电相比于传统煤炭变电站电力发电而言，能够有效节约资源使用率，在保证生态环境的前提下，有效降低企业投入资金，是具有商业化前景的产业之一。

本文主要研究大型光伏电站的电气设计，通过主要设备的选择与光伏系统配置，继而对光伏电站电气设计进行分析，希望对相关人员有所启示。

关键词：大型光伏电站；光伏发电；电气设计；引言太阳能资源是目前世界上可再生能源中使用技术发展最快、最成熟的可再生能源，而大型光伏电站就是依靠太阳能来发电的发电站。

光伏发电能够有效提高了我国的资源利用率，解决了煤炭发电工程与生态环境之间的冲突。

2015年，我国相关部门明确规定了太阳能发展的总体方略以及行动计划，这在一定程度上促进了我国大型光伏电站的发展。

但就目前情况而言，大型光伏电站中所需要的成本较高，我国部分中小型企业无法支撑高额的成本，需要通过我国光伏电站的设计来降低企业投入成本，因此，完善我国光伏电站设计水平，是目前光伏电站发展的一大趋势。

1主要设备选择1.1光伏逆变器光伏逆变器与系统的连接方式可分分为集中型逆变器、微型逆变器三种以及组串型逆变器，集中型逆变器单机功率大于100KW，微型逆变器单机功率小于350W，组串型逆变器单机功率小于30KW，组串型逆变器分为单项和三项输出两种，而微型逆变器需要与单件组件配合使用。

光伏逆变器是大型光伏电站的重要组成部分，同时也是并网发电系统的技术核心，光伏逆变器决定着大型光伏电站系统整体的设计方案，并直接影响着大型光伏电站电气系统的运行效率以及故障处理率，良好的光伏逆变器能够有效的增长大型光伏电站电气系统的寿命，同时，光伏逆变器也决定着系统智能化的高低。

1.2光伏组件大型光伏电站电气设计中使用的光伏组件主要为晶硅组件，而太阳能电池技术性能主要从成熟性、转换效率、价格以及环境适用性四个方面观察。

分布式光伏发电系统电气设计一、引言随着可再生能源的快速发展，光伏发电在能源行业中占据了重要地位。

分布式光伏发电系统逐渐受到人们的关注和应用。

本文将围绕分布式光伏发电系统电气设计展开讨论，涵盖系统概述、电气设计原则、电气组件选择、电气布线等方面。

二、系统概述分布式光伏发电系统是一种将光伏电站分布在不同地点的发电系统。

系统主要由光伏阵列、逆变器、变压器、电表等组成。

光伏阵列将太阳光转化为直流电能，逆变器将直流电能转变为交流电能输出到电网，变压器用于实现电压匹配和功率传输，电表用于计量和监测发电量。

三、电气设计原则1. 安全性：电气设计必须遵循相关安全标准，保证系统的人身安全和设备运行的可靠稳定。

防火、防雷击和漏电保护等措施需要得到充分考虑。

2. 可靠性：电气设计应具备可靠性，保证系统长期稳定运行。

电气设备的选购和安装要符合国家标准，合理布局避免单点故障，同时建立健全的检修保养制度。

3. 高效性：电气设计应追求系统的高效运行，充分利用光伏发电系统的发电潜力。

在设计电路拓扑结构时，应合理规划发电组件的数量、容量和布局，优化功率因数和电能传输效率。

四、电气组件选择1. 光伏阵列：选择合适的光伏阵列是分布式光伏发电系统电气设计的核心。

在选取光伏阵列时，要考虑太阳辐照度、阵列朝向角度和阵列倾角等因素，以最大化发电效益。

2. 逆变器：逆变器将直流电能转换为交流电能，选用高效率、稳定性好的逆变器能提高系统的发电效率和电能质量。

同时，要考虑逆变器的额定功率、输入电压范围、输出电压波形等参数，确保逆变器与光伏阵列和电网的匹配。

3. 变压器：变压器在系统中起到改变电压的作用，选取合适的变压器可确保电能的传输和匹配。

变压器的额定容量和变比要与光伏阵列和电网的要求相符。

4. 电表：电表用于计量和监测发电量，需选用准确可靠的电表，并配备完善的数据采集系统和监控软件，实现对系统的实时监测和管理。

五、电气布线1. 光伏阵列布线：光伏阵列之间采用串联或并联方式进行布线，以满足系统的电压和电流要求。

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：A1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。

2.3 交直流配电柜在电气系统中，交直流配电柜的输入端和电气系统的直流汇流箱相连接，输出端与电气系统的逆变器连接。

光伏发电并网工程电气设计方案【引言】光伏发电并网工程是目前可再生能源领域中的重要组成部分，其核心是将光能转化为电能，并将所产生的电能并网供应给电力系统。

为了确保光伏发电并网工程的正常运行和高效性能，电气设计在其中起着至关重要的作用。

本文将就光伏发电并网工程电气设计方案进行详细的介绍。

【系统组成】2.逆变器：逆变器是将直流电能转化为交流电能的装置，其主要功能是将光伏组件输出的直流电能转换为电力系统所需的交流电能。

在电气设计中，需要根据光伏组件的总功率和输出电压来选择适配的逆变器。

3.电表：电表用于测量光伏发电并网工程的发电量和消纳量，以及电站的电能质量参数。

在电气设计中，需要选择合适的电表类型和安装位置。

4.汇流箱：汇流箱用于集中汇集光伏组件的电流和电压，同时起到保护和连接的作用。

在电气设计中，需要根据光伏组件的数量和布置来确定汇流箱的容量和布局。

5.电气保护设备：电气保护设备主要包括断路器、避雷器、接地装置等，用于确保光伏发电并网工程的安全稳定运行。

6.监测设备：监测设备用于实时监测光伏发电系统的运行状态和性能参数，以便进行运维和故障诊断。

在电气设计中，需要根据监测要求选配合适的监测设备。

7.高压侧配电设备：高压侧配电设备用于将逆变器输出的交流电能接入电力系统。

在电气设计中，需要根据并网点的要求选配合适的高压侧配电设备。

【设计要点】在光伏发电并网工程电气设计中，需要注意以下几个要点：1.系统可靠性：光伏发电并网工程是长期运行的设备，因此电气设计应确保系统具有较高的可靠性和稳定性。

例如，通过合理选择设备和布线方式，提高系统的抗干扰能力和电气安全性。

2.性能优化：电气设计应根据光伏发电系统的特点和运行要求，优化系统的性能。

例如，合理选择逆变器，优化电路参数，降低系统的损耗和成本。

3.安全保护：电气设计应注重系统的安全保护。

例如，合理设置断路器、避雷器和接地装置，以防止系统因雷击等异常情况而受到损坏。

3MW屋顶分布式光伏发电项目电气一次设计方案1.1设计依据(1)《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005(2)《电力工程电缆设计规范》GB50217-2016(3)《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》D1/T5390-2007(4)《导体和电器选择设计技术规定》D1/T5222-2005(5)《火力发电厂厂用电设计技术规定》D1/T5153-2014(6)《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010(7)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006(8)《交流电气装置接地设计规范》GB∕Γ50065-2011(9)《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T50064-2014(10)《电子计算机场地通用规范》GB2887-2011(11)《电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列》GB/T7267-2003(12)《电子设备雷击保护导则》GB/T7450-1987(13)《电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件》JB/T 9568-2000(14)《微机继电保护装置运行管理规程》GB/T587-2007(15)《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》D1/T478-2001(16)《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》D1/T5136-2001(17)《电测量及电能计量装置设计技术规程》D1/T5137-2001(18)《电力系统安全自动装置设计规范》GB/T50703-2011(19)《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》GB4943-96(20)《监控、数据采集和自动控制系统所采用的定义规范和系统》采用的定义规范和系统》本项目总装机容量为3∙135MWp,分为3个1045MWp光伏系统。

考虑到本项目装机容量相对较大，电网短路容量水平相对较低，因此建议本项目以相对较高的电压等级接入电网，因此建议本项目以IOkV电压并入电网。

本项目将通过1回IOkV线路并入电网。

2021.13科学技术创新5MW 分布式屋顶光伏发电系统与电气一次设计林淦俞先锋史珍珍（浙江水利水电学院电气工程学院，浙江杭州310018）在当今这个科学技术水平发展迅速的时代下，人们也越来越意识到长期以来采用的传统发电方式的不合理性，于是纷纷开始寻找清洁可持续的发电方式，近些年来屋顶光伏发电技术因其独特的优势而受到关注，渐渐地形成产业并带动经济发展，未来必定会成为电力工业建设中较为重要且不可缺少的一个部分。

本文中，在分析屋顶光伏电站所在地点的地理条件以及太阳能资源的情况下，参考了大量已有的光伏电站设计资料以及相关设计规范，提出了10kV/5MW 分布式屋顶光伏发电系统与电气一次的设计方案，整个设计方案力求规范、可靠和优化性。

1光伏电站的总体设计思路该屋顶光伏电站位于杭州地区的某一厂用建筑，该电站的光伏组件均布置在厂房的屋顶，四周无遮挡物，屋顶类型为混凝土屋顶，经初步计算占用厂房屋顶面积约5万平方米，电站容量为5MW 。

该光伏电站的总体设计框图如图1所示。

本次设计主要分光伏发电系统和升压并网电气一次系统两部分内容，其中光伏系统部分设计主要完成光伏阵列设计、直流汇流箱以及组串式逆变器的选型，升压并网电气一次系统设计主要完成低压侧开关柜、母线、SVG 、主变以及网侧开关柜相关设备选型、短路电路计算以及防雷接地设计等，如图1。

2光伏发电系统的设计2.1光伏阵列设计光伏阵列由一定数量的光伏组件组串用直流汇流箱并联构成。

近些年来，多晶硅电池在中国的市场变得越来越好。

虽然单看电池的转换效率，单晶硅要更优，但是如果考虑到性价比，多晶硅是低于单晶硅的[1],权衡利弊条件，选用280Wp 的多晶硅组件。

组件的安装方式根据厂方水平混疑土屋顶的条件，以及参考文献[1-3]，选用最理想倾角固定安装方式，朝向正南，倾角为23毅[4]，为防止产生的阴影影响效率[5]，组件间隔为1.17米。

为确定光伏组件组串数量，根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》按式（1）和（2）进行计算，得：（1）（2）即串联光伏组件的数量N 为：，因此选择每组串联的组件数量为22块。

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这两种类型。

通过对本电站周围环境、施工条件、光伏电站年发电量、光资源状况等进行深入分析后发现20MW光伏发电系统设计主要选用多晶硅太阳能电池组件。

20MW光伏发电系统需安装较多组件，且这些组件要占用较多用地面积。

为有效减少占地面积，降低组件安装量，需要将单位面积功率高的光伏组件作为首选对象。