光伏发电是新能源发电的一种主要形式，通过光伏电池将接收到的太阳能直接转化为电能的发电系统称为光伏发电系统。为满足供电质量要求，采用检测技术、通信技术、电力电子技术、计算机应用技术、控制技术，实现太阳能向电能高效率转换，并向大电网及用户传送满足电能质量要求的电能。

光伏发电系统通常由光伏电池阵列、能量控制器、储能系统、光伏逆变器、隔离变压器等装置组成，光伏发电系统的结构如图8-7所示。

图8-7　光伏发电系统结构图

光伏电池可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅光伏电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅与多晶硅电池优于非晶硅电池，而多晶硅比单晶硅转换效率低。光伏电池经过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出电压的一组光伏电池，称为光伏组件。根据所建光伏电站规模大小，由光伏组件可组成各种大小不同的光伏阵列。

光伏发电系统可分为独立光伏发电系统和光伏发电并网系统。

（1）独立光伏发电系统。

独立光伏发电系统主要由光伏阵列、直流变换电路、控制器、蓄电池、逆变器和负载组成，其结构框图如图8-8所示。光伏阵列作为光伏源由多个太阳能电池组件按照需求串并联组成。直流变换电路DC／DC单元做升压变换，并实现最大功率点跟踪（maximum power point tracking，MPPT）功能。逆变器将直流变换交流，供给交流负载。蓄电池是光伏储能单元。控制器的作用是保证光伏电池和蓄电池安全、可靠地工作。

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图8-8　独立光伏发电系统结构图

独立光伏发电系统工作在离网运行状态，光伏电池的电量在自身系统内部消化，不与大电网相连接。这种系统结构简单，应用方便，适用性广。缺点是需要经常更换储能电池，运行成本较高。

（2）光伏发电并网系统。

光伏发电并网系统作为独立发电单元与传统大电网相连，向大电网传送满足电能质量要求的电能，通常分为可调度式和不可调度式。

不可调度式光伏发电并网系统结构示意图如图8-9所示，因该系统没有储能部分、采用即发即用方式向电力网供电。可调度式光伏发电井网系统结构示意图如图8-10所示，与不可调度式光伏发电并网系统相比，该系统中含有蓄电池储能部分，从而有效地增加了该系统电能的可调度性。

图8-9　不可调度式光伏发电并网系统

图8-10　可调度式光伏发电并网系统