摘 要：近几年地面并网光伏电站发展十分迅速，而且规模也在不断扩大，为了保证光伏电站的安全可靠运行，光伏电站的电气系统的设计则尤为重要 本文根据工程设计经验及相关规范，从从电气主接线设计、防雷接地，电缆敷设等对光电站设计施工运行影响比较大几个方面对光伏电站的电气系统设计进行了探讨。 

　　随着全球人口的增长、能耗的增加、环境问题的严峻和化石能源步入枯竭的形势，可再生能源的开发利用正在加速发展，太阳能由于其突出的优势而被定为最具前景的未来能源。随着光伏发电技术的发展，光伏发电系统的数量、规模和应用规模都在不断扩大。尤其是大、中型地面并网光伏电站发展十分迅速，为了保证光伏电站安全可靠运行，光伏电站中电气系统的设计就显得尤为重要，本文根据工程设计经验及相关规范，从电气主接线设计、防雷接地，电缆敷设等对光电站设计施工运行影响比较大几个方面对光伏电站的电气系统设计进行了探讨。 

　　1 光伏电站电气主接线设计 

　　电气主接线设计应根据电站的装机规模、电池阵列布置、接入系统方式、场站布置及设备特点等因素综合考虑，使其能应满足供电可靠、运行灵活、接线简明、便于操作检修和节约投资的原则。当光伏电站以35kV或更高等级升压时，此时电站内部接线存在1级或2级升压情况，应重点对所可能实施的主接线形式从技术，经济两方面进行比较后确定。 

　　光伏电站光站用电系统电压采用0.38kV等级，站用电系统采用动力与照明网络共用的中性点直接接地系统。当经济技术合理时，站用电工作电源从外网引接，备用电源由光伏电站发电母线引接，两路电源之间设置备用电源自动投入装置。当光伏电站规模较小时，电站占地面积也较小，逆变器区域负荷用电建议自站用电低压配电装置引接；而光伏电站规模较大，占地较大，考虑电缆压降较大选取电缆截面较大，逆变器区域负荷用电建议由箱变低压侧引接，相邻箱变可互为备用。 

　　2 光伏电站的防雷接地设计 

　　光伏电站的防雷是一个系统而且重要的工程，必须内部、外部措施综合考虑。工程的防雷设计应本着遵循“整体防御、综合治理、多重保护、层层设防”的方针，依据相关规程、规范，力求最大限度地避免由于雷击造成重要设备损害。 

　　雷击造成的危害有很多形式，主要包括直击雷击、感应雷击和雷电反击三种，在工程设计中，针对不同的建筑物和雷击形式，采用不同的防护措施如下： 

　　2.1.1 直击雷防护 

　　并网发电工程中，电池组件等光伏设备的布置区域广泛、高度差别不大，如设置独立避雷装置，保护范围有限，设置数量较多，会造成工程成本的增加，如果设置不当还会出现遮挡太阳光线、影响发电效率的情况。根据GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》的规定，光伏阵列属于三类防雷建筑物，可采用将金属构件可靠连接接地的方式。所以对于光伏组件可采用把所有电池组件、方阵支架上的金属构件与站区内的主接地网有效相连的方式，以达到防雷的目的。一旦出现直击雷击中电池组件的金属框架，已预先设计好的接地通路就可将雷电流顺利引入大地分散消除。而光伏电站建筑物则只需设置屋顶避雷带即可。当避雷装置在接闪雷电时，引下线立即产生高电位，会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络，并使其电位升高，进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险，最简单的办法是采用均压环，将处于地电位的导体等电位连接起来，包括室内的金属设施、电气装置和电子设备。如果其与防雷系统的导体，特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时，所有设施立即形成一个“等电位岛”，保证导电部件之间不产生有害的电位差，不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。 

　　2.1.2 感应雷防护 

　　感应雷由静电感应产生，也可由电磁感应产生，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电子设备造成较大的威胁，光伏发电系统的防感应雷工作重点是防止感应雷由外界线路侵入室内设备。入侵光伏系统的雷电过电压过电流主要有以下两个个途径：1.由交流并网供电线路入侵。2.由光伏系统的组件方阵直流线路入侵。此时应在光伏系统直流汇流箱、并网逆变器内部的交，直流侧设置防雷击保护装置对线路作直击雷保护。在各箱变或开关柜进出线均设置无间隙金属氧化锌避雷器对感应雷进行防护。 

　　2.1.3 雷击反击防护 

　　做等电位处理，等电位处理也可称共地处理，即工作地、防雷地、保护地均进行等电位连接及金属线管的屏蔽接地，消除各点之间的电位差。