论太阳能光伏发电并网技术的应用

论太阳能光伏发电并网技术的应用

方涛

方涛

（国网江苏省电力公司沛县供电公司221600）

摘要：随着当前我国对能源资源的不断开发，太阳能作为一种高效率、无污染的新能源，在市场上有着极大的发展潜能。当前在配电上，太阳能光伏的使用规模相对较小，然而在输电层面上，热力太阳能则以较大规模被使用着。在新的发展时期，太阳能光伏发电技术受到的关注越来越广泛，鉴于此本文就主要针对太阳能光伏发电并网技术展开简要的分析论述。

关键词：太阳能；光伏发电；并网技术；应用

1太阳能光伏发电的概述及其特征

当前最先进的技术非太阳能技术莫属，太阳能可以简单分为了太阳能光伏和热力太阳能，两者因其具备的特性和原理不相同，所以在不同领域范围广泛应用。太阳能光伏技术主要利用了存储在组件中的太阳能电池板而产生一定能量的技术，其材料一般为高纯度硅，它能快速将太阳能直接转化成电能，遇到太阳光照射，硅材料表面光电子激活，从而形成了可控制电流，最终成为了一个太阳能电池板。太阳能光伏的作用通常是和建筑设计相结合，一般一些偏远山区或者是建筑物体会将太阳能光伏发电直接性成为可用性电能。对于这种远离公共电网的电能系统，一般是采用电池来作为储蓄装置。热力太阳能是采用了多个镜像系统来收集太阳能，并在期间转化成为了高温电能，接着利用各种渠道来传输和发送到有需求的电厂，最终利用了热变化原理实现发电。下面对太阳能的基本特性特征展开分析论述：

1）地理特性。太阳能比起风能具有多种优点，它足够有能力将发电占地面积缩小到只需要风力发电的几分之几。这就无疑显示出太阳能发电的优势，方便了发电工作人员工作和减少设备投入。但是建立太阳能发电站的土地就不能作为其他的用途。

2）时间特性。太阳能发电时间上与负荷相吻合，这样以来，减少了发电机的有关需求，同时更进一步减轻了对环境的污染。光照强烈的区域，太阳能可以提前一个小时或者是提前一天预测都是很准确，因此，能够帮助工作人员有效环节了由于其他自然因素所导致的问题，帮助工作人员更精确的做出判断。还有一点，不同光伏系统，人力太阳能是可以没有光照就可以发电，太阳能直接将其转化成电能输出来达到目的，夏季是电力需求紧张的季节，因此做好存储工作非常关键，需要加大人力来管理。

2太阳能光伏发电并网技术的重难点

1）电压波动。太阳能光伏发电系统的输出功率是会受到光照强度的直接影响，而太阳光的光照强度受到季节、天气等自然因素的影响，这也导致太阳能光伏发电系统的输出功率不稳定，在《电网若干技术原则的规定》中明确指出，电力系统输出电压允许偏差范围是-7%~~+7%，因此，太阳能光伏发电并网技术在实际应用中，必须充分考虑从电网中瞬间脱离对系统电压产生的影响，这对加强系统运行中的稳定性、安全性以及使用寿命有着重要作用。

2）谐波。太阳能光伏发电系统的并网逆变器在转换电能时会产生大量谐波，这便要求太阳能光伏发电并网技术在实际应用中必须对其进行检测，以便于系统运行中可以更好的控制畸变率，太阳能光伏发电并网系统运行中如果将直流电并入电网，其所产生的电压畸变率尚处于国家电网相关标准的允许范围内，但是电压变入电流过程中由于接入点处会有大量谐波产生，这样会导致其电压畸变率超过国家电网相关标准，所以在太阳能光伏发电并网技术应用中必须对其进行检测。

3）保护系统。升压变压器在高温环境运行中可能发生跳闸保护，当过电流或过电压时高压和低压开关柜内的监控保护装置可以起到自动保护作用，该保护装置在针对系统电压过高、不足以及频率不稳等情况时，电容器开关柜内的测控保护装置便会发挥保护作用，避免太阳能光伏发电系统各组件在运行过程中受到损坏。当系统运行过程中发生极性反接、负载过重以及孤岛效应等故障时，并网逆变器可以实现自动脱离，这对确保太阳能光伏发电系统运行中稳定性、安全性有着重要作用。

4）防雷系统。雷电是大自然中一种十分常见的自然现象，但是太阳能光伏发电系统受到雷击，其会严重损坏太阳能光伏发电系统的部分组件或全部组件，因此，太阳能光伏发电并网技术在实际应用中必须进行防雷接地设计，免系统在雷雨天气中受到雷击而损毁。一般都是在升压变电站的屋顶或光伏电池组件等部位安装避雷带，避雷带在选择过程中以环形为主，并要设置独立引下线，电气设备在安装过程中必须安装接地装置，针对变压器等电气设备需要设置外壳接地，这对提高太阳能光伏发电系统在运行中安全性有着重要作用，同时也对工作人员的操作起到很好的保护作用。

3深化太阳能光伏发电并网技术的对策

现阶段太阳能光伏发电在太阳能充足地区中的应用较为广泛，但是由于太阳能光伏发电项目是一个新兴产业，则需要我们要投入更多的精力和时间去研究太阳能电池板的新材料，因为太阳能电池板对太阳能光伏发电效率有着直接影响。

其次，我们应该通过研究太阳能光伏发电设备中太阳能电池板的阵列优化组合，来提高太阳能光伏发电设备的整体发电效率，同时受到太阳能光伏发电项目逐渐推广的影响，针对太阳能发电并网技术的研究也要开始加快步伐，这样才能使太阳能光伏发电为促进我国社会的发展做出重要贡献。

1）加强对热力太阳能的并网研究。热力系统比电力系统成本低很多，采用高容量材料来作为媒介，设计出性能良好的系统可以降低了高峰能源的需求，最终来传递电能。此方法高峰期发电和日常发电是能够通过太阳能得到满足，也可以更加方便的去部署相关的发电站。热力太阳能同时也能够提供良好的动态频率支持和低电压穿越功能。在这过程中储存装置相当于一个后备能源。

2）重视太阳能光伏并网的分析。太阳能光伏系统利用可重复的充电的电池储存多余的电能，带有电能储蓄的太阳能系统把光伏模块和电池连接，再接负荷。它是一个简单的电力设备，能够保障电能的正常运行，延长使用寿命。太阳能电池依靠光照直接产生电流来驱动相应设备，也可以利用逆变器来将直流电转化成为交流电。使用网联逆变器的优势在于保障了输出的电流相位与电网相一致。这种特性能够将单个用户的电反馈给电网公司，然后针对不同要求来制成组件单个使用，形成了供电方提供最大的功率。所以要尽量的后期时间里面做好相关的处理工作，保障功能的正常使用。

4结束语

现如今，世界范围内积极鼓励新能源的探索和研发，太阳能作为其中重要的核心部分，自然是需要投入更多的时间，精力和财力方面的东西，把太阳能所占的比例提升到了某一个程度，刺激了其正常的发展水平，也是能源的使用率和利用率不断提高，因此重视对其相关技术的研究具有十分重要的意义。

参考文献

[1]杨凯鹏.太阳能光伏发电并网系统相关技术研究[J].电子元器件应用,2013.

[2]高明浩.太阳能发电并网系统研究综述[J].中国新技术新产品,2014