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小型屋顶太阳能光伏发电系统设计 李宁峰
小型屋顶太阳能光伏发电系统设计
李宁峰
（国网电力科学研究院 江苏省南京市 210003）
摘要：新能源利用是我国七大战略性新兴产业之一，太阳能光伏发电是新能源利用的重 要领域。该文详细介绍了小型屋顶光伏发电系统的设计过程及应用前景，为小型光伏发 电系统设计提供了全套解决方案。按该方案实施的屋顶光伏发电系统，为后续光伏发电 系统中的设备研制、挂网实验提供了有力的支撑，也为大型光场电站设计提供了宝贵的 实践经验。
关键词：太阳能组件 光伏发电 并网
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引言
随着传统能源供应的日趋紧张,我国开始大力倡导发展低碳环保的清洁能源，太阳能作为一种 典型的清洁能源，具有广阔的应用前景。太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能光热发电，以 及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等方式，其中太阳能光伏发电做为国家重点推广的节能技 术，更有着广阔的应用前景。
光伏发电系统一般有离网光伏系统和并网光伏系统两种形式。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，一般配有蓄电池，用以保 证供电的连续性。并网光伏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两 种方式，带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，常安装在居民建筑上；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。本设计采用不配蓄电池的并网光伏发电方式，作 为对后续大型并网光伏发电系统设计提供参考。
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、并网升压变压器等组成。如图 1 所示，将光伏组件及支架按屋顶自然条件进行合理布置，构成屋顶光伏阵列，用于太阳能的获取和光电转换。根据屋顶光伏并网系统的特点将光伏组 件进行合理的串并联后，接入防雷汇流箱，然后参考光伏逆变器的容量接入直流配电柜，完成光 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，就需要经过升压变压 器转换为同步的交流电后并入电网。
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