供电公司光伏发电并网工作之我见

供电公司光伏发电并网工作之我见

刘鹏飞郭峰

（国网山西省忻州供电公司营业与电费室；国网山西省保德县供电公司山西省忻州市034000）

摘要：本文从光伏发电的角度，简要介绍了光伏发电的基本概念、系统分类和发展现状。然后详细阐述了并网的相关工作技术，即光伏并网技术、并网功率变换技术、并网控制技术、最大功率点跟踪技术和孤岛检测保护技术。对供电公司并网光伏发电的工作进行了深入探讨，为该行业其他企业提供参考。

关键词：供电公司；光伏发电；并网工作

前言：随着全球经济一体化的快速发展，我国的经济建设和人民生活水平也得到了一定程度的发展和提高。工业所需的每日电力供应和工业用电需求不断增加，对电能的日常供应提出了更高的要求。近年来，国家出台了很多政策鼓励，而且还提供了光伏发电并网工作发展强有力的经济支持，因为并网光伏发电项目越来越广泛，在很大程度上缓解了供电公司的不足，推动中国的电力产业的蓬勃发展。

1、光伏发电

在过去的几年中，大部分的经济发展建立在大量的能源、资源和自然环境的破坏上。在这一过程中，企业向大气排放了数万吨二氧化硫、二氧化碳等有害气体，造成全球平均气温升高，加剧了全球温室效应，严重破坏了我们生活的生态环境和生活环境。在这种情况下，绿色能源的应用应运而生。绿色能源指的是对人类生命和人类健康的清洁和无环境的威胁和破坏，蕴藏着丰富的储量，地球上有取之不尽用之不竭的能源，长期以来就保证了人们的生命和生产安全。例如风能、潮汐能、太阳能等。

1.1简介

作为一种太阳能发电，光伏发电系统充分体现了其最独特的地方，也可以节省土地占用和项目投资的基本成本。太阳能电池的直流输出可以通过一定的设备转换成功率，然后直接向负载或电网输出相应的功率，这就是所谓的光伏发电系统。该系统的主要设备是太阳能电池和功率变换器，然后电池和变压器可以根据需要决定是否需要。

1.2系统分类

三型光伏发电系统根据系统直接连接到电网。独立式不需要网格，并网供电系统本身不能通过直流太阳能逆变器输出为交流条件下的任何介质，并发送到输出电网；不像两是光伏系统完成调度型太阳能电池时，输出功率的逆变器可以加强电源系统的负载，而且通过相应的充电电路对电池充电。

光伏并网发电系统不需要昂贵、庞大、维修难度大的蓄电池组，因为系统本身就像一个独立的小发电机，可以自主构成分布式发电系统。通过使用该系统，用户可以获得相应的供电公司的发电成本，形成独立的发电单元，从而形成一种新的低成本、高效率的发电技术。

1.3发展现状

在经济快速发展的时期，在中国发电的主要模式仍然是传统的火力发电。这使得中国的发电模型面临能源危机非常严重，环境问题越来越严重。因此，新能源在中国的应用是非常迫切的，特别是光伏发电，因为中国有最丰富的太阳能领域，发展太阳能发电非常适合，特别是在宁夏，陕西，内蒙古，青海，西藏和其他省份的高原。在这方面，国家采取了许多鼓励政策，也提供了相应的发展资金，例如：“光明工程”、“农村工程”和“973”工程。建立了相对稳定的投资渠道。相应的销售服务网络和市场机制，以及电力行业所需要的人才和培训体系，都是光明工程的首要目标。这一目标有助于解决我国的电力问题，引起了每一位公民的足够重视。

2光伏并网技术

2.1电网功率转换技术

电路拓扑与电路的效率、成本、安全性和可靠性密切相关。因此，选择电路拓扑对设计高性能的太阳能功率变换器是非常重要的。根据功率变换器的技术分类，可分为单级和多级。

但大多数系统都是由简单的电路结构组成的。又称主从式多阵列协作器，它有许多倾斜的太阳能电池阵列，因为它要求所有子矩阵具有相同的功率、电压分量串和多个并联逆变器。在这种情况下，逆变器在低负载时的损耗可以最大限度地降低，逆变器的使用寿命也可以延长。

效率作为维持长期发电的重要性能指标不容忽视。但是，由于提高效率的空间已经减少，因此，如何在低功率下提高变换器的效率，已成为研究人员越来越关心的问题。任何隔离转换器都不能提高效率，降低成本，但其安全性不高，因为它将直接连接太阳能电池和电网，电池与地面之间的电压波动产生电磁场，电击危险就会避免。

2.2并网控制技术

恒压源和电流源的并联是光伏发电并网的真实写照。控制逆变器输出的交流电流是一种稳定、高质量的正弦波，是光伏发电并网控制的主要目标。逆变器并网光伏发电的控制与一般控制有一定的差异，例如：逆变器的输出端直接连接到电网，而电网是出现扰动；电网电压和电流之间的受控状态必须达到相同的频率。因此，发电系统必须根据基准控制相应电网的电流大小。系统中电流环的要求也是非常重要的。

2.3最大功率点跟踪技术

由于太阳能电池的输出电压和输出电流呈非线性关系，功率很容易受到环境因素的影响。例如，太阳能电池的输出功率会随着日照和温度的变化而变化。

因此，为了达到最大功率转换，设备本身必须根据电池产生的最大功率来调整输出。最大功率点跟踪的主要方法是实际测量法、定电压法、三点比较法和扰动观测法。这些方法可以更精确地控制参数的灵敏度，并扩大范围的使用范围。采用电导增量法调节系统的工作电压。通过逐渐接近最大功率点电压来跟踪最大功率点的方法。它可以确定工作点电压与最大功率点电压之间的关系。

2.4孤岛检测与保护

当供电公司因为一些意外故障或中断供电和停电检修工作，由于太阳能光伏发电系统的每个用户端可以自动从城市电网检测电源，这将形成一个太阳能供电系的岛效应。孤岛效应容易威胁到维护线路的人员的安全，使孤岛的供电电压和频率不稳定，从而影响配电系统的保护开关动作。电压频率检测、相位跳变检测、变阻抗法和频率偏移法是检测孤岛效应的主要方法。孤岛效应是光伏并网发电系统中普遍存在的问题。随着光伏发电系统的进一步推广应用，这个问题也日益突出。因此，如何及时准确地检测出孤岛效应是光伏并网发电系统设计中的一个关键问题。在现行的光伏并网国际标准中有规定。逆变器直接连接到电网。除了基本的保护功能外。必须具备孤岛检测和保护功能，必须详细规定保护时限。

关于孤岛效应的检测方法已有很多研究和探讨，可分为被动和主动两种。无源检测是通过检测电网电压的幅值、频率和相位等参数来进行孤岛检测，如电压与频率检测、电压谐波检测、移相检测等。这些方法很容易实现，但当电网逆变器的局部负载和输出功率平衡时，会发生故障。所以。为了满足IEEE标准中抗孤岛功能的要求，必须与主动检测方法相结合。在有源检波方法中，光伏逆变器主动向电网发送一些较小的电流、频率或相位扰动信号，然后检测线路上检波点的电压、频率或相位。如果主电网不跳，这些干扰在电网的等效无穷电压源效应下是无效的。

3、总结

光伏并网发电仍是整个供电系统的一种新途径。它的社会责任是很大的，特别是在一个关系国计民生的电力工业中。现阶段，由于自然条件的影响，也存在一些问题和不足，使得实际发电量远远小于理论值。因此，相关的研究还需要深入研究这一课题以提高供电公司的效率，促进中国电力工业的发展。

参考文献：

[1]陈志磊，牛晨晖，李臻等.光伏发电并网标准发展[J].电力电子技术，2013（3）.

[2]李国林.关于并网光伏发电系统设计优化研究[J].科技展望，2015（1）.

[3]麦杰涛.从电网企业角度分析佛山地区光伏发电系统并网影响及相关措施[J].电子测试，2014（z1）.