面临能源枯竭和环境破坏的现状,我国光伏屋顶电站因其可持续发展、环境友好等优势发展迅猛。然而,在其不断发展的过程中仍存在较多亟需解决的问题,尤其是光伏屋顶电站并网控制方面。为克服太阳能发电不稳定的缺陷,保障太阳能发电的稳定和可靠性,促进太阳能发电的大规模应用,智能微电网成为我国光伏屋顶电站电气控制的主要方式。因此,本文以光伏屋顶电站为研究对象,对其发电系统和智能微电网进行研究。首先,阐述了本文研究的背景和意义,详细介绍了当前国内外光伏屋顶电站的发展现状与前景,比较分析了不同的光伏屋顶电站的特点,综合各种因素以及目前国内外光伏屋顶电站的应用情况,对电站发电系统的相关控制技术进行了阐述,为光伏屋顶电站的控制方法研究提供了依据。然后,进行工程地点概述和项目条件分析,证实湘潭地区较为适合建设光伏屋顶电站。同时,对光伏屋顶电站构成和特性进行了总体分析,在对电站的总平面规划布置的基础上,设计了总平面布置图、效果图、光伏系统设计图以及光伏组件的安装结构图。分析了光伏电池的发展概况,完成了对光伏电池的选型、布置、安装和发电量的估算,经估算兴业产业园光伏屋顶电站年发电量为1040万度左右。之后,对光伏屋顶电站控制方案进行研究,对电站电力控制系统方案进行分析,考虑了系统电压波动、谐波和无功平衡问题。然后对电气控制系统提出设计方案,设计了光伏系统图和微电网系统图,并对主要设备进行选型,同时提出了电站的系统保护方案,考虑了电站防雷、接电等情况。再次,分析并研究了光伏系统接入总原理。在兴业园区负荷分析的基础上,提出了三种针对整个产业园光伏电站并网形式,即低压400V并网自发自用形式、升压接入园区10kV母线和智能微电网三种利用形式。然后详细介绍了各厂房并网接入方案,同时配备了配电室和升压变电站,保证各光伏系统顺利并网。最后,介绍了光伏屋顶电站监控系统。对监控系统总体结构框架说明的基础上,介绍了光伏屋顶电站监控系统的硬件和软件功能设计以及相关系统功能;提取和分析了监控系统所获取的数据,对各种工况下的运行结果的详尽分析验证了本文所提控制方法的合理性和有效性。