能源作为社会发展的根本所在,对各行各业影响甚远。随着能源的大量消耗,给地球环境造成的不利影响也越发凸显,开发利用清洁能源已成为各国人们的共识,其中应用广泛的则是将太阳能通过光伏电池进行电能转换。作为一种新兴的发电方式,其发电效率受多方面的影响,为了实现太阳能发电的高效合理利用,需对光伏发电系统各部分进行详细研究。本文以太阳能资源丰富的甘肃省内某一具体光伏发电项目为例,对光伏电站的发电及电气系统进行详细的设计分析。首先,根据提供的工程概况结合气象资料分析该地太阳能资源建造光伏电站的实际可行性,并确定电站本期建设规模为40MW。在对光伏发电系统中的光伏组件、逆变器、汇流箱等设备的选取时通过对比分析不同型号设备的性能参数来确定。接着,依照工程所在地纬度确定光伏阵列倾角及前后间距,计算得出组件以38°倾角,前后间隔8.5m排布时可得到最大发电效率。根据组件参数进行方阵设计方案对比,确定阵列接线方案。全站设计按“分块发电,集中并网”的思路进行,共设置32个1.25MW发电单元,每个发电单元包含241串由20块太阳能电池串联组成的光伏组串及逆变升压设备。各发电单元所发电能就地逆变升压,之后经110kV升压站二次升压后并入电网。同时,设计了站用电系统及无功补偿装置,对电气系统主要设备进行选型,并介绍了系统的过电压保护措施、接地网设计、系统照明及电缆敷设方案。针对该发电系统中重要的一次设备配备相应的继电保护装置,并通过场区内监控系统及调度自动化系统实时监测各设备运行状态,以保证全站的安全稳定运行。最后,通过模拟计算得出该光伏电站首年系统各月所发电能、25年平均发电量,经折算后分析可知电站节能减排成效显著,在运行期间该电站所产生的经济效益明显。