大型分布式光伏并网发电系统的设计

□徐晨璐 熊泽豪 周 游

随着全球能源需求的急剧增大导致全球变暖环境破坏等问题，大力发展可持续清洁能源改善全球能源结构、减少温室气体排放量并逐步替代石化能源是走可持续发展道路的重要措施之一。因此，发展光伏发电对全球能源结构的改善具有重要意义。国内现有文献多为小容量分布式发电现状的综述或对太阳能与其他能源的联合应用。本文提出一种大型光伏并网发电系统设计方法并提供电气设计方案。

一、光伏并网发电系统基本原理

光伏并网发电系统(如图1所示)主要设备包括：光伏电池组件、逆变装置和控制装置。光伏电池组件将光能转换的直流电能，先通过DC/DC变换器将低压直流转换为高压直流，再通过DC/AC逆变器对高压直流逆变成用户所需的交流电。控制系统通过PWM驱动信号控制DC/DC变换器使系统保持最大功率运行。

图1 光伏发电系统框图

通过与单级式光伏发电系统的性能比较，两级式光伏发电系相对单级式光伏发电系统的区别是多了一个DC/DC变换环节，通过MPPT控制逆变过程保持最大功率运行，虽然多了一个DC/DC变换环节会使得能量转换效率有所下降，但它的PV输入范围一般比单级式要宽，因此控制也较简单，两级式发电系统一般在中大功率的发电系统中适用较多，而小功率的组串式光伏发电系统则一般都是带单级式光伏发电系统以保证发电效率。根据光伏发电系统设计的技术要求，两级式光伏并网发电拓扑结构如图2所示。……