随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高,世界能源消费需求量将持续增长。与此同时,化石能源的大量开发和利用,会造成大气和其他类型环境污染与生态破坏,人类正面临能源枯竭和环境恶化的双重压力。太阳能是一种巨大的可再生能源,开发和利用丰富、广阔的太阳能,可以对环境不产生或产生很少污染。因此不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视,还是从解决现实能源供应问题出发,开发利用太阳能都具有重大的战略意义。在智能变电站中开展太阳能光伏发电技术的应用研究,有效降低电网运行中的电能损耗,减少一氧化碳等温室气体和主要污染物排放,是满足智能电网发展清洁能源对新技术的需求。本文分析了我国太阳能资源的分布状况以及影响光伏发电系统发电能力的因素,给出了不同区域光伏发电系统建设的可行性；以《国家电网公司通用设计—2011年版》500-A-3、220-A3-3和110-A3-3三个通用设计方案为例对变电站内站用负荷进行了理论统计分析,同时调研了山东500kV、220kV、110kV三个电压等级的9个变电站的实际站用负荷,通过与变电站内理论装机容量进行对比,得出光伏发电系统所发电能可以被变电站内负荷及时消纳,电能不需要存储,实现电能即发即用,可减小负荷从所用电系统受电比例。另外,还可作为变电站“黑启动”电源,对黑启动负荷供电,可大大缩短事故恢复时间。本文依据光伏发电系统的特点,结合变电站内用电负荷的特性和规律,通过对变电站内接入光伏发电系统的三种方式(接入站用交流系统、接入站用直流系统、接入站内微电网系统)对比分析,推荐将光伏发电系统接入站用电微网系统；接着介绍了太阳能光伏组件的发展阶段,对比了晶体硅光伏组件和非晶硅光伏组件性能、特点,综上考虑技术成熟度、可靠性、经济性的因素,根据不同区域特点给出了相应的应用建议；介绍了光伏组件与建筑物的结合方式,对比了其各自特点,着重研究了变电站内光伏组件的安装方式,根据变电站的各自特点给出了不同安装方式的选择策略。最后,本文的研究内容已应用于山东某一220kV智能变电站,详细介绍了该站应用情况,为未来光伏发电技术在变电站中的应用提供借鉴和参考。