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摘要：当前在石油和煤炭等不可再生资源日趋紧张的形势下，可再生循环利用能源的开发与利用是对加强能源的持续供给能力和加强改善能源结构，逐步恢复大自然环境的重要举措。而光伏发电作为一种新型的能源，可以说是完全绿色环保的类型，其特点是具有资源的相对广泛性和资源的充足性以及利用起来的易于维护等诸多优点，相对于其它的常规资源而言是当前最为推崇的一种新型能源应用方式。而光伏发电在变电站的绿色节能改造工程技术应用中来说，这是变电站在未来发展绿色环保化的一种发展趋势。
关键词：光伏发电技术;变电站;应用探究
随着目前全球对于用电需求的不断加剧，对于像煤炭、石油等不可再生的资源的日渐减少，如何有效的发展起可再生清洁资源成为当前的全世界各国所共同努力发展的目标。因为加快发展太阳能光伏发电不仅仅可以有效的节约不可再生资源的消耗，对于环境起到保护的作用，加快推动绿色电力的发展，对于不同地区的资源、环境保护和减少区域经济发展之间带来的不平衡性。
一、光伏发电的基本原理和系统容量
1.1光伏发电技术的基本原理
在不同的科技快速发展的环境中，光伏发电在这些技术中显得尤为的突出，通过对于光伏组件的合理配置，这能够使我国的变电站体系有着绿色节能的运作效果。如果单单是从理论上来说，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。太阳能的能量转换到光伏发电的能量，这样一套的流程下来可以简称为“光生伏打”效应。
1.2光伏发电系统中的容量计量
本质上来说，本案例是一个具有一定规模的变电站中的站用电结合光伏发电技术完成变电站站内负荷的用电任务。因为众多小型的光伏发电系统需要一个个光伏电池组件组成，通过将这些光伏电池组件串联或者并联的方式连接起来，这样才能对于光伏电池为整个变电站的站用电系统输入电能。如果从一些具体的光伏发电系统的容量计算来看的话，则需要通过一些常用的公式以科学化的对容量进行计量。像比如说，太阳电池的组件的构成数量、光伏组件的配置等数据的精确性都是需要达到较高的水准。
二、光伏发电技术在变电站中应用的背景
2.1案例背景
所采取案例地区地处热带地区气候，光照时间较长，此地对于太阳资源丰富，可以满足于建设光伏发电站需要的自然环境特征。就以110千伏的变电站作为案例，光伏组件的铺设面积约在200平方米左右，其中主要负责控制的楼顶面积为1100平方米左右，屋顶面积足够光伏系统主要设备的安装，屋顶附近也没有较高的建筑挡住光线的照射，案例中的光伏发电技术适合作为110千伏变电站中站用电的能源补充。
三、光伏發电技术在变电站中的电气配置
3.1光伏电站的系统设计
光伏发电系统的工作原理主要是通过光伏电池排布、汇流箱和配电柜等这上述的主要设备组合而成，结合数据的采集系统、对于数据之间进行交互、运行状态监控状态的显示等。光伏发电的系统主要通过借助光伏组件中的半导体的“光生伏打”效应，就是通过太阳能辐射光伏组件从而将太阳能转化为可供使用的电能。
并网使用运转的方法，光伏发电的系统主要是在变电站的站用电部分进行并网，其思路主要是通过对太阳能电池组件中激发出来的直流电使用逆变器设备转成为可使用的交流电再传输到站用电的380V主接线上面，这样能够与站用的变压器相互配合使用，以达到供给站内使用的动力和照明系统用电，从而使站用电运转满足绿色节能经济便捷的需求。如果没有太阳能辐射在光伏电池阵列的这个时间段时，站用电负荷的运转需要通过变压器来提供供电的需求;当有太阳能辐射到光伏电池阵列的时间段时，站用电负荷的运转则会通过变压器和光伏发电这两个系统一同并网共同供电。可以说光伏发电的系统其本质作用是通过变电站站用变压器进行补充电源，光伏发电系统的并网不再配置蓄电池，也同样是不需要进行储存能量，相对比较来说的话，并网发电会更显性价比，并且在产生资源的同时并不会造成二次污染。
3.2系统配置方案和相关设备的选择
如果按照经济和实用性的角度来选择的话，可以从以下几个方面作为参考。
3.2.1电池组件选择
光伏组件应根据类型、峰值功率、转换效率、温度系数、组件尺寸和重量、功率辐照度特性等技术条件进行选择。一般使用最广泛的太阳能组件为光电转化效率较高且经济性相对较好的的多晶硅光伏组件。单个组件峰值功率为280Wp左右，在标准条件下，太阳能电池组件的实际输出功率满足标称功率范围内，多晶硅太阳能电池的硅片转化效率一般可以维持在百分之18左右。组件使用寿命应达到25年以上，组件使用10年输出功率衰减不超过百分之10，组件使用25年输出功率衰减不超过百分之20。
3.2.2并网逆变器的选择
一般来说为了能够有效的保证转化效率的最大化，在选择并网逆变器方面需要有MPPT这方面功能的功率跟踪式的逆变器。至于实际的转化效率来看，需要根据当天的日照情况、周边的环境温度，光伏电池的电流和输出电压一般来说都是在伏安特征下表现出线性的变化模式，输出的功率也会随输出的功率而改变。而逆变器的存在就是为了调节光伏组件的发电电流和电压以达到适配的最佳状态，经过以上的调节配置，这能够让光伏整个系统保证在最佳的环境下持续的最大功率输出。同时逆变器的设置对于内置的电网还有保护装置，因为逆变器在使用的过程中需要同时具备控制的能力，采集外部的电网电压变化的数据，通过这样一个闭环的控制，让整个电力系统输出的电压值和外部的电网能够达到同频的效果，从而使得光伏发电系统与站用电系统并网。并网柜上装载过载和短路保护，一旦发生太阳能光伏发电系统出现过载或短路故障时，保护装置就可以通过断开并网柜内断路器实现保障系统的安全，防止事故进一步扩大。
四、防雷和接地的配置
光伏发电系统中的电池和支架以及配套的设备都是金属材质构成，因此每个光伏电池组件都能够形成等电位体，让光伏电池组件的不同方阵之间接地点与接地网进行连接，从而使得整个光伏发电系统的总电阻务必不大于4Ω，同时还要考虑到的就是接地网的配置需要符合国家的法律规定要求。
五、监控装置
整个监控的数据来细分的话，可以分为对环境温度、太阳辐照度、当天的风向情况、光伏组件的各个温度等其它的有关气象的数据。检测工作站的显示器需要在线实时关注光伏系统，并且在并网的系统工作中进行统一的监控管理，并且在系统采取监控系统中需要与系统具备兼容作用，并且能够和变电站内其它监控系统一起使用。
结语：
总而言之，随着世界范围内的资源形式日益紧张，加快环保型能源的开发成为全世界人们的共同呼声。而太阳能资源作为一种新型能源，其特点就是可再生清洁环保，通过对太阳能实现发电的众多实践中，可以发现太阳能不仅仅可以有效的减少其它能源资源的消耗，丰富本地供电的能源结构，减少变电站站用变的资金投入，还可以在环境保护中起到作用。因此对于如何使用光伏发电技术，推广光伏发电技术成为行业内重要的一项职业职责。
参考文献：
[1].刘春娣， 吕伟中， 胡秀英， et al. 光伏发电在变电站中的应用研究[J]. 甘肃科学学报， 2014， 26（6）.
[2].邵心元. 光伏发电技术在变电站绿色节能改造工程中的应用研究[J]. 电子技术与软件工程， 2015（3）：241-242.
[3].林宇. 光伏发电接入变电站用电的设计方案研究与分析[J]. 科学技术创新， 2016（22）：107-107.
[4].张小宝， 谷若雨. 光伏发电技术在变电站辅助电源系统中的应用研究[J]. 大众用电， 2017（05）：23-24.
关键词：光伏发电技术;变电站;应用探究
随着目前全球对于用电需求的不断加剧，对于像煤炭、石油等不可再生的资源的日渐减少，如何有效的发展起可再生清洁资源成为当前的全世界各国所共同努力发展的目标。因为加快发展太阳能光伏发电不仅仅可以有效的节约不可再生资源的消耗，对于环境起到保护的作用，加快推动绿色电力的发展，对于不同地区的资源、环境保护和减少区域经济发展之间带来的不平衡性。
一、光伏发电的基本原理和系统容量
1.1光伏发电技术的基本原理
在不同的科技快速发展的环境中，光伏发电在这些技术中显得尤为的突出，通过对于光伏组件的合理配置，这能够使我国的变电站体系有着绿色节能的运作效果。如果单单是从理论上来说，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。太阳能的能量转换到光伏发电的能量，这样一套的流程下来可以简称为“光生伏打”效应。
1.2光伏发电系统中的容量计量
本质上来说，本案例是一个具有一定规模的变电站中的站用电结合光伏发电技术完成变电站站内负荷的用电任务。因为众多小型的光伏发电系统需要一个个光伏电池组件组成，通过将这些光伏电池组件串联或者并联的方式连接起来，这样才能对于光伏电池为整个变电站的站用电系统输入电能。如果从一些具体的光伏发电系统的容量计算来看的话，则需要通过一些常用的公式以科学化的对容量进行计量。像比如说，太阳电池的组件的构成数量、光伏组件的配置等数据的精确性都是需要达到较高的水准。
二、光伏发电技术在变电站中应用的背景
2.1案例背景
所采取案例地区地处热带地区气候，光照时间较长，此地对于太阳资源丰富，可以满足于建设光伏发电站需要的自然环境特征。就以110千伏的变电站作为案例，光伏组件的铺设面积约在200平方米左右，其中主要负责控制的楼顶面积为1100平方米左右，屋顶面积足够光伏系统主要设备的安装，屋顶附近也没有较高的建筑挡住光线的照射，案例中的光伏发电技术适合作为110千伏变电站中站用电的能源补充。
三、光伏發电技术在变电站中的电气配置
3.1光伏电站的系统设计
光伏发电系统的工作原理主要是通过光伏电池排布、汇流箱和配电柜等这上述的主要设备组合而成，结合数据的采集系统、对于数据之间进行交互、运行状态监控状态的显示等。光伏发电的系统主要通过借助光伏组件中的半导体的“光生伏打”效应，就是通过太阳能辐射光伏组件从而将太阳能转化为可供使用的电能。
并网使用运转的方法，光伏发电的系统主要是在变电站的站用电部分进行并网，其思路主要是通过对太阳能电池组件中激发出来的直流电使用逆变器设备转成为可使用的交流电再传输到站用电的380V主接线上面，这样能够与站用的变压器相互配合使用，以达到供给站内使用的动力和照明系统用电，从而使站用电运转满足绿色节能经济便捷的需求。如果没有太阳能辐射在光伏电池阵列的这个时间段时，站用电负荷的运转需要通过变压器来提供供电的需求;当有太阳能辐射到光伏电池阵列的时间段时，站用电负荷的运转则会通过变压器和光伏发电这两个系统一同并网共同供电。可以说光伏发电的系统其本质作用是通过变电站站用变压器进行补充电源，光伏发电系统的并网不再配置蓄电池，也同样是不需要进行储存能量，相对比较来说的话，并网发电会更显性价比，并且在产生资源的同时并不会造成二次污染。
3.2系统配置方案和相关设备的选择
如果按照经济和实用性的角度来选择的话，可以从以下几个方面作为参考。
3.2.1电池组件选择
光伏组件应根据类型、峰值功率、转换效率、温度系数、组件尺寸和重量、功率辐照度特性等技术条件进行选择。一般使用最广泛的太阳能组件为光电转化效率较高且经济性相对较好的的多晶硅光伏组件。单个组件峰值功率为280Wp左右，在标准条件下，太阳能电池组件的实际输出功率满足标称功率范围内，多晶硅太阳能电池的硅片转化效率一般可以维持在百分之18左右。组件使用寿命应达到25年以上，组件使用10年输出功率衰减不超过百分之10，组件使用25年输出功率衰减不超过百分之20。
3.2.2并网逆变器的选择
一般来说为了能够有效的保证转化效率的最大化，在选择并网逆变器方面需要有MPPT这方面功能的功率跟踪式的逆变器。至于实际的转化效率来看，需要根据当天的日照情况、周边的环境温度，光伏电池的电流和输出电压一般来说都是在伏安特征下表现出线性的变化模式，输出的功率也会随输出的功率而改变。而逆变器的存在就是为了调节光伏组件的发电电流和电压以达到适配的最佳状态，经过以上的调节配置，这能够让光伏整个系统保证在最佳的环境下持续的最大功率输出。同时逆变器的设置对于内置的电网还有保护装置，因为逆变器在使用的过程中需要同时具备控制的能力，采集外部的电网电压变化的数据，通过这样一个闭环的控制，让整个电力系统输出的电压值和外部的电网能够达到同频的效果，从而使得光伏发电系统与站用电系统并网。并网柜上装载过载和短路保护，一旦发生太阳能光伏发电系统出现过载或短路故障时，保护装置就可以通过断开并网柜内断路器实现保障系统的安全，防止事故进一步扩大。
四、防雷和接地的配置
光伏发电系统中的电池和支架以及配套的设备都是金属材质构成，因此每个光伏电池组件都能够形成等电位体，让光伏电池组件的不同方阵之间接地点与接地网进行连接，从而使得整个光伏发电系统的总电阻务必不大于4Ω，同时还要考虑到的就是接地网的配置需要符合国家的法律规定要求。
五、监控装置
整个监控的数据来细分的话，可以分为对环境温度、太阳辐照度、当天的风向情况、光伏组件的各个温度等其它的有关气象的数据。检测工作站的显示器需要在线实时关注光伏系统，并且在并网的系统工作中进行统一的监控管理，并且在系统采取监控系统中需要与系统具备兼容作用，并且能够和变电站内其它监控系统一起使用。
结语：
总而言之，随着世界范围内的资源形式日益紧张，加快环保型能源的开发成为全世界人们的共同呼声。而太阳能资源作为一种新型能源，其特点就是可再生清洁环保，通过对太阳能实现发电的众多实践中，可以发现太阳能不仅仅可以有效的减少其它能源资源的消耗，丰富本地供电的能源结构，减少变电站站用变的资金投入，还可以在环境保护中起到作用。因此对于如何使用光伏发电技术，推广光伏发电技术成为行业内重要的一项职业职责。
参考文献：
[1].刘春娣， 吕伟中， 胡秀英， et al. 光伏发电在变电站中的应用研究[J]. 甘肃科学学报， 2014， 26（6）.
[2].邵心元. 光伏发电技术在变电站绿色节能改造工程中的应用研究[J]. 电子技术与软件工程， 2015（3）：241-242.
[3].林宇. 光伏发电接入变电站用电的设计方案研究与分析[J]. 科学技术创新， 2016（22）：107-107.
[4].张小宝， 谷若雨. 光伏发电技术在变电站辅助电源系统中的应用研究[J]. 大众用电， 2017（05）：23-24.