屋顶太阳能光伏发电系统的设计

李宁峰，于国才

(国网电力科学研究院，江苏南京210003)

太阳能光伏发电作为国家重点推广的节能技术，在今后几年将取得快速发展。太阳能光伏发电系统有离网光伏发电系统和并网发电光伏系统2种形式[1]。离网光伏发电系统常用于边远地区的村庄供电、微波中继站电源、太阳能路灯系统等独立电源场合，配有蓄电池，可以保证供电的连续性。并网光伏发电系统是指可并网运行的光伏发电系统，包括带蓄电池和不带蓄电池2种方式。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，常安装在民用建筑上；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性，常用于大型发电系统。基于对后续的大型光伏发电系统设计、运行提供技术支持和实验条件支撑，文中的光伏发电系统设计采用了离网与并网相结合的形式，可视工作需要进行切换。

1 太阳能光伏发电系统构成

太阳能光伏发电系统通常由光伏组件、组件支架、防雷系统、直流配电柜、光伏逆变器、交流配电柜、并网变压器等组成，如图1所示。

图1 太阳能光伏发电系统组成原理

系统中将光伏组件及支架按屋顶自然条件进行合理布置，形成屋顶光伏阵列，用于太阳能的获取及光电转换，然后根据屋顶光伏系统的特点将光伏组件进行合理串并联后，接入防雷汇流箱，根据光伏逆变器的容量配置分路接入直流配电柜，就完成了光伏直流电源的汇集过程。直流配电柜的出口按额定功率匹配接入并网逆变器，经过逆变器将直流电流转换为并入电网的交流电流，如逆变器的输出电压和并网电压不相等，就需要经过变压器转换为同步的交流电压后再并入电网。……