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摘要：随着能源危机问题的不断加剧，寻找替代能源的紧迫性己越来越高。作为一种可再生清洁能源，太阳能取之不尽用之不竭，己被作为化石能源的替代能源，被广泛开发和利用。目前，太阳能发电可以采用光伏并网发电系统将光能转换成电能再并入电网。因此，光伏并网发电系统的研宄与设计具有十分重要的意义。本文研宄和设计村级光伏扶贫电站建设项目，光伏扶贫贫困村扩容项目设计施工使用可利用鱼塘建设渔光互补光伏电站，建设容量合计1.8MW。全部采用固定式支架安装，采用单晶300Wp组件，每20块组件为1串（少量为16/17块1串），每8/9串接入1台50kW逆变器，逆变器接入380V低压并网箱，并网箱接入变压器低压侧，场区设1台200kVA、4台400kVA的变压器，各变压器最终以10kV接入电网。
关键词：光伏并网发电系统;硬件电路
1引言：
能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。目前的世界能源结构是以煤炭、石油、天然气等化石能源为主体的结构。而化石能源是不可再生的资源，在生产和消费过程中有大量的污染物排放，破坏生态与环境。不论是从今年两会提出的碳达峰、碳中和的国家战略，还是从特殊用途解决现实能源供应问题出发，开发利用太阳能都具有重大战略意义。我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，属世界太阳能资源丰富地区之一。
2总体设计方案
光伏并网发电系统的总体设计方案，系统总体结构如图2-2所示。集中式光伏阵列受到光照后将光能转换成电能，以直流电压的形式传给后级。直流侧的大电容对直流侧电压起到稳压的作用。光伏阵列输出的直流电压经过Boost电路升压成幅值更大的直流电压，接着被逆变器变换成三相交流电压。逆变器接入380V低压并网箱，并网箱接入变压器低压侧，各变压器最终以10kV接入电网。为了尽可能减少光伏并网对电网造成的不利影响，输出电压必须尽可能与电网电压幅值相等、相位相同。因此，系统还需要采样电路，采样电路对电压和电流进行检测，将采样到的实际值与参考值进行对比，从而及时调整逆变器开关管的占空比，使得输出电压和电流处于合理的范围内。
3光伏系统的分析与硬件选型
3.1区域太阳能资源分析
安徽省太阳能资源空间分布趋势为北高南低，砀山县、亳县的太阳能资源最好;由此向南，随着云雨天气的增多，总辐射量随之减少。安徽的太阳能水平面总辐射量在1250～1400kWh/m2之间，属于太阳能资源“丰富”地区。安徽省属于太阳能资源“丰富”地区，但由于安徽省目前仅有合肥、屯溪2日射观察站，项目所在安庆市望江县，无直接太阳能资源数据。本项目采用光伏行业权威气象数据库软件Meteonorm 7的太阳能辐射数据进行了相关分析，详细情况见表3-1
3.2太阳能资源评价结论
安庆的年平均气温约为17℃，冬季各月的平均气温均在5℃左右，并不算冷;夏季各月的平均温度在25-28℃左右，极端最高气温也未超过40℃，不算太热，无霜期在250天左右。安庆降水充沛，年平均降水量1300mm-1500mm，主要集中在4-8月，占年降水总量的70%以上，特别是6-7月的梅雨期间，常有大到暴雨出现。经计算，场址区域全年平均年太阳辐射量4831.2MJ/m2。根据太阳能资源评估方法得知，场址区域太阳能资源丰富，适宜建设太阳能电站。
3.3光伏发电系统的光伏组件选型
光伏组件是光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。光伏组件性能的各项参数主要包括：标准测试条件下组件峰值功率、峰值电流、峰值电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数等。综合以上条件，本设计选用晋能清洁能源科技股份公司生产的300Wp单晶硅高效光伏组件。
3.4光伏阵列运行方式
光伏系统方阵支架的类型有简单的固定支架和复杂的跟踪系统。光伏组件的安装方式有固定安装式和自动跟踪式两种型式。
固定方式与自动跟踪各有优点，固定式初始投资较低，且支架系统基本免维护;自动跟踪式初始投资较高、需要一定的维护，但发电量较倾角最优固定相比有较大的提高。设计采用渔光互补模式建在地面上，考虑投资和性价比及本项目安装位置，光伏组件方阵采用固定式安装
3.5逆变器选型
合理的逆变器配置方案对于提高太阳能光伏系统发电效率，减少运行损耗。目前市场上的逆变器主要有3个主流方向：组串式逆变器、集中式逆变器、集散式逆变器。根据国内主流逆变器供应情况，组串式逆变器功率能级较多，单机容量与本项目单体电站容量匹配，故本设计采用组串式逆变器为最优选择。本方案按照50kW组串式逆变器设计。
3.6光伏阵列设计
在光伏系统设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接收到的太阳辐射有很大的影响，从而影响到光伏系统的发电能力。地面电站组件宜采用正南向最佳倾角布置。光伏组件一般可采用横向或竖向布置方式，其中竖向布置方式在降雨或冲洗情况下的自清洁能力较强，因此应用较为广泛。考虑到本项目在地面建设光伏电站，组件形式采用竖向双排布置。
4结语
国家让我们接受高等教育的目的，不是為了让我们摆脱贫困的家乡，而是让我们帮助家乡摆脱贫困。本次设计以高装机量光伏发电作为扶贫项目，本项目建设在3个废弃鱼塘内，通过逆变器接入380V低压并网箱，并网箱接入变压器低压侧，各变压器最终以10kV接入电网。并且通过加装电能表，将电能表采集信息接入电网管理部门电力用户用电信息采集系统，作为电能量计量和电价补贴依据，增加村民收入，稳固脱贫成果。助力乡村振兴。
参考文献
[1]Xiang Siwei，Zhang Nannan，Fan Xing. From Fiber to Fabric： Progress Towards Photovoltaic Energy Textile[J]. Advanced Fiber Materials，2021，3（2）.
[2]梁甜，吴继亮，糜文杰，摄宇.漂浮式光伏发电系统漂浮平台浅析[J].水电与新能源，2021，35（03）：18-21.
[3]王娜，李勇，吕跃凤，徐兵.基于光伏发电系统的蓄电池和控制器的研究和设计[J].科技风，2021（09）：17-18.
[4]胡剑强，康崇皓，朱宏润，肖金花，郑子璇，刘建华.城轨柔性直流牵引供电系统光伏发电并入方式研究[J].北京交通大学学报，2021，45（01）：111-118.
[5]郗复缓.光伏发电制冷系统的经济性分析[J].能源研究与管理，2021（01）： 128-131.
关键词：光伏并网发电系统;硬件电路
1引言：
能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。目前的世界能源结构是以煤炭、石油、天然气等化石能源为主体的结构。而化石能源是不可再生的资源，在生产和消费过程中有大量的污染物排放，破坏生态与环境。不论是从今年两会提出的碳达峰、碳中和的国家战略，还是从特殊用途解决现实能源供应问题出发，开发利用太阳能都具有重大战略意义。我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，属世界太阳能资源丰富地区之一。
2总体设计方案
光伏并网发电系统的总体设计方案，系统总体结构如图2-2所示。集中式光伏阵列受到光照后将光能转换成电能，以直流电压的形式传给后级。直流侧的大电容对直流侧电压起到稳压的作用。光伏阵列输出的直流电压经过Boost电路升压成幅值更大的直流电压，接着被逆变器变换成三相交流电压。逆变器接入380V低压并网箱，并网箱接入变压器低压侧，各变压器最终以10kV接入电网。为了尽可能减少光伏并网对电网造成的不利影响，输出电压必须尽可能与电网电压幅值相等、相位相同。因此，系统还需要采样电路，采样电路对电压和电流进行检测，将采样到的实际值与参考值进行对比，从而及时调整逆变器开关管的占空比，使得输出电压和电流处于合理的范围内。
3光伏系统的分析与硬件选型
3.1区域太阳能资源分析
安徽省太阳能资源空间分布趋势为北高南低，砀山县、亳县的太阳能资源最好;由此向南，随着云雨天气的增多，总辐射量随之减少。安徽的太阳能水平面总辐射量在1250～1400kWh/m2之间，属于太阳能资源“丰富”地区。安徽省属于太阳能资源“丰富”地区，但由于安徽省目前仅有合肥、屯溪2日射观察站，项目所在安庆市望江县，无直接太阳能资源数据。本项目采用光伏行业权威气象数据库软件Meteonorm 7的太阳能辐射数据进行了相关分析，详细情况见表3-1
3.2太阳能资源评价结论
安庆的年平均气温约为17℃，冬季各月的平均气温均在5℃左右，并不算冷;夏季各月的平均温度在25-28℃左右，极端最高气温也未超过40℃，不算太热，无霜期在250天左右。安庆降水充沛，年平均降水量1300mm-1500mm，主要集中在4-8月，占年降水总量的70%以上，特别是6-7月的梅雨期间，常有大到暴雨出现。经计算，场址区域全年平均年太阳辐射量4831.2MJ/m2。根据太阳能资源评估方法得知，场址区域太阳能资源丰富，适宜建设太阳能电站。
3.3光伏发电系统的光伏组件选型
光伏组件是光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。光伏组件性能的各项参数主要包括：标准测试条件下组件峰值功率、峰值电流、峰值电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数等。综合以上条件，本设计选用晋能清洁能源科技股份公司生产的300Wp单晶硅高效光伏组件。
3.4光伏阵列运行方式
光伏系统方阵支架的类型有简单的固定支架和复杂的跟踪系统。光伏组件的安装方式有固定安装式和自动跟踪式两种型式。
固定方式与自动跟踪各有优点，固定式初始投资较低，且支架系统基本免维护;自动跟踪式初始投资较高、需要一定的维护，但发电量较倾角最优固定相比有较大的提高。设计采用渔光互补模式建在地面上，考虑投资和性价比及本项目安装位置，光伏组件方阵采用固定式安装
3.5逆变器选型
合理的逆变器配置方案对于提高太阳能光伏系统发电效率，减少运行损耗。目前市场上的逆变器主要有3个主流方向：组串式逆变器、集中式逆变器、集散式逆变器。根据国内主流逆变器供应情况，组串式逆变器功率能级较多，单机容量与本项目单体电站容量匹配，故本设计采用组串式逆变器为最优选择。本方案按照50kW组串式逆变器设计。
3.6光伏阵列设计
在光伏系统设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接收到的太阳辐射有很大的影响，从而影响到光伏系统的发电能力。地面电站组件宜采用正南向最佳倾角布置。光伏组件一般可采用横向或竖向布置方式，其中竖向布置方式在降雨或冲洗情况下的自清洁能力较强，因此应用较为广泛。考虑到本项目在地面建设光伏电站，组件形式采用竖向双排布置。
4结语
国家让我们接受高等教育的目的，不是為了让我们摆脱贫困的家乡，而是让我们帮助家乡摆脱贫困。本次设计以高装机量光伏发电作为扶贫项目，本项目建设在3个废弃鱼塘内，通过逆变器接入380V低压并网箱，并网箱接入变压器低压侧，各变压器最终以10kV接入电网。并且通过加装电能表，将电能表采集信息接入电网管理部门电力用户用电信息采集系统，作为电能量计量和电价补贴依据，增加村民收入，稳固脱贫成果。助力乡村振兴。
参考文献
[1]Xiang Siwei，Zhang Nannan，Fan Xing. From Fiber to Fabric： Progress Towards Photovoltaic Energy Textile[J]. Advanced Fiber Materials，2021，3（2）.
[2]梁甜，吴继亮，糜文杰，摄宇.漂浮式光伏发电系统漂浮平台浅析[J].水电与新能源，2021，35（03）：18-21.
[3]王娜，李勇，吕跃凤，徐兵.基于光伏发电系统的蓄电池和控制器的研究和设计[J].科技风，2021（09）：17-18.
[4]胡剑强，康崇皓，朱宏润，肖金花，郑子璇，刘建华.城轨柔性直流牵引供电系统光伏发电并入方式研究[J].北京交通大学学报，2021，45（01）：111-118.
[5]郗复缓.光伏发电制冷系统的经济性分析[J].能源研究与管理，2021（01）： 128-131.