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,大力发展可持续和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,发展光伏发电系统对全球能源结构的改善具有重要意义。根据本人参加的国家经济开发区(湘潭)光伏发电项目中的一部分,在经济开发区厂房屋顶面设置光伏并网发电系统以改善该地区能源结构;本文研究设计30MW光伏并网发电系统,为大型光伏并网发电系统的研究设计提供一种可行方案。本文主要内容及工作有如下:(1)两极式光伏并网发电系统原理和系统结构分析。分析了光伏电池组件的发电原理和特性,阐述目前光伏发电系统关键技术包括MPPT控制技术、逆变与并网、并网安全设计。详细分析了固定占空比控制法(定步长控制)、恒压(CV)法、MPP轨迹特征变化法、变步长扰动检测法、模糊控制法和几种智能算法原理。根据系统运行原理和控制方法作理论分析;分析光伏并网发电系统基于模糊控制和PQ控制原理,在simulink仿真软件上对光伏并网发电系统进行仿真分析。为光伏发电系统方案设计提供理论和技术支撑。(2)30MW光伏并网发电系统设计。对该地区发展光伏发电进行了全面的可行性研究,确定本次设计的光伏并网发电系统的运行方式,设置容量为30MWp的光伏电池组件阵列的安装角度和放置布局,确定总体设计方案;根据本次设计方案,对系统汇流箱、配电逆变柜、箱式变压器、10kV开关站进行电气设计,包括详细的电气设计、设备和器件的选型等。对系统的继电保护、防雷接地进行设计。根据系统要求设计一套光伏发电远程监控系统以实时监控系统运行状况并及时故障报警。(3)分析系统设计的经济性。根据光伏发电系统的发电量、线路损耗、成本、环境收益以及电价收益等方面进行分析,确定系统方案具有一定的可行性。阐述本文结论,展望未来光伏并网发电系统的发展。