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。在观察太阳能电池技术的成熟性性能中发现，多晶硅目前采用的是注铸锭硅技术，而单晶硅技术已达到成熟阶段，非晶硅薄膜中的多晶硅、单晶硅技术都比较成熟，且性能比较稳定。在观察太阳能电池技术的转换率性能中发现，多晶硅的商业用电池转换率为12%至16%，单晶硅的商业用电池转换略为13%至18%，非晶硅薄膜中单晶硅最高，多晶硅其次，非晶硅薄膜最低。在观察太阳能电池技术的价格，多晶硅与非晶硅薄膜生产成比比单晶硅低，且单晶硅成本价格居高不下。在观察太阳能电池技术的环境适应性中发现，多晶硅与单晶硅在高温条件下效率发挥不充分，非晶硅膜片弱光响应较好，电池输出功率较高。近年来，由于硅材料的成本逐年降低，能够为企业节省大量的成本，导致薄膜电池几乎不再被使用。
1.3光伏汇流箱
光伏汇流箱的主要作用是保护太阳能电池，防止过载、雷击、电压过高、断路等现象缩短太阳能电池的使用寿命以及使用功能。光伏汇流箱是连接太阳能电池与逆变器的专用软件，在进行光伏汇流箱设计时，要充分考虑箱体结构、温度、防雷、通讯、安全、浪涌、显示功能、环境要求、光伏组串过流保护以及外壳防护到十方面影响因素，进而使光伏汇流箱设计更完善。
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2光伏系统配置
光伏组件安装方式、组件性能、温度及辐射等方面的影响因素、组串设计、角度设计以及排间距设计都是大型光伏电站电气设计中光伏系统配置设计时必须要考虑的几个问题。良好的光伏系统配置，才能使大型光伏电站的电气设计达到最佳效果。
3光伏电站电气设计
经我国相关部门工作人员多年实践工作经验总结得出，光伏电站电气设计主要包括电气主接线连接方式、集电线路连接方式以及发电单元选择方式，设计人员在进行光伏电站电气设计时，要在节约资源、保护生态环境的前提下，降低企业投入成本，同时，保障光伏电站能够安全稳定的运行，从而真正发挥出光伏电站电气设计要作用。
在进行对光伏电站电气系统的电站集电线路设计时，设计人员要科学设计集电线路的电压等级，合理设计连接方式，保证集电线路的质量以及使用寿命。经过我国相关部门研究人员多年研究提出，为了符合我国电网实际运行情况，我国光伏电站电气设计中对于输电线路电压等级通常采用10KV和30KV两种电压形式，只有使用这两种输电线路电压等级方案，才能保证输电线路平稳的运行工作。就目前情况而言，光伏电站的度电投资成本较高，部分企业无法支撑高额的投资，选择放弃或者选取其他电站度电，严重制约了我国光伏电站的发展，因此，为了推动我国光伏发电的发展，我国光伏电站设计人员在进行设计时，在保证质量和使用寿命的前提下，努力降低光伏电站度电成本，为企业创造良好的经济效益，提高光伏发电的竞争力。
由于光伏电站对所需要的电气运行设备的要求较高，且费用较大，为了保证光伏电站中的电气设备能够稳定的运行，企业应投入相应资金，招聘该技术人才，同时，加强对现有技术人员的培训工作，在进行光伏发展单元分组设计时，要采用链式连接，在保证设计效果以及光伏发电站电气设备稳定运行的前提下，能够有效地降低企业投入资金，促进光伏电站企业自身发展。
电气主接线在光伏电站电气设计中占有重要的地位，电气主接线是构建光伏电站电气部分的主体，电气主接线可分为汇流母线与无汇流母线的两种连接形式，在进行电气主接线的选择时，要充分考虑电气主接线供电的可靠性、可操作性以及运行灵活性，在保证降低企业投入资金的同时要求电气主接线具有一定的扩建性。设计人员在进行大型光伏电站的电气设计时，要秉着可持续发展的原则，减轻环境污染，在保证生态环境稳定的前提下，减少不必要的资源浪费，在保护生态环境的同时也大大降低了企业投资成本，科学选择电气主接线设计方案，能够有效提高电站运行效率，保证光伏电站能够安全、经济、稳定的运行。光伏组件和光伏逆变器是大型光伏电站的重要组成部分，因此，设计人员在进行大型光伏电站的电气设计时，要认真的计算和分析，合理选用原材料，引进国外先进的科学技术，完善我国光伏电站电气设计。
结语
据资料显示，某些发达国家供给居民的电量80%来自可再生能源，这些国家大多采用大型光伏电站发电技术。近年来，我国光伏产业发展迅猛，我国70%的煤炭发电工程都转变为光伏发电工程，加速了我国太阳能发电的发展。设计人员在进行光伏发展电气设计时，要在保障生态环境的前提下，完善电站集电路设计与电气主接线设计，选择实用性较强的设备，提高我国光伏电站电气设计水平。
参考文献
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论文作者:邱闻宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
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