分布式并网光伏发电站系统应用与技术分析

分布式并网光伏发电站系统应用与技术分析

赵晓娜

国网高平市供电公司 山西 高平 048400

摘要：近年来，随着环保节能理念的发展，分布式光伏发电技术应运而生，逐渐在电力系统中得到广泛应用。电能已经成为维持社会正常运行的重要能源，但是传统的发电方式会对自然环境造成不同程度的污染，严重影响到人们的生存环境。因此，必须加快推动清洁能源的发展，光伏发电就是一种无污染的清洁能源，并且其所利用太阳能是用之不竭的能源。为了对光伏发电进行充分的利用，就需要将光伏发电站所生产的电能有效的并入当地电网中，因此，需要对光伏发电站系统进行深入的分析研究，并结合当地电网的实际情况，进行有针对性的科学合理设计，进而确保光伏发电系统的高效运行，为社会经济的可持续发展提供可靠保障。         关键词：分布式；并网；光伏；发电站

1 引言

光伏并网发电主要是通过利用太阳能进行发电，而无需借助任何可能造成污染的化石燃料，在整个生产过程中不会排放任何的二氧化碳和污染物质，有助于促进社会经济的可持续发展。通过将光伏发电有效的并入公用电网之中，能够及时将多余的发电量输送至供电公司，进而确保城市电能的充足供应。为了能够确保光伏发电系统顺利接入到公用电网中，就需要其发电站系统进行统筹规划合理安排，提高其设计的科学性，进而不断提高分布式并网光伏发电站的设计水平。

2 光伏发电系统特征 2.1光伏发电系统原理及组成 光伏发电是建立在光生伏打效应的基础之上，通过光照引起电动势能的生成，进而生成电能，其基本的特性与二极管类似，借助光伏电池中的PN结将光能有效的转化为电能。当有太阳光照射到PN结上时，就会在PN结的表面生成新的电子-空穴对，电子就会在势能的作用下由P区流入到N区，而空穴对应的就会由N区流入到P区，在联通的状态下，电路中就会形成电流。由光伏发电的原理可知，光伏阵列具有非线性输出的特性，当光照保持不变时，随着周围环境温度的升高，其开路电压和短路电流会呈现出下降的趋势；当温度保持不变时，随着光照强度的增加，其开路电压和短路电流会呈现出上升的趋势。光伏发电系统的构成主要包括：太阳能电池、蓄电池充放电控制器、直交流逆变器、电能测量表以及各种电子监控设备等。 2.2太阳能光伏发电系统的并网要求 电能质量对于光伏发电系统顺利接入到当地电网具有决定性的影响，为了确保光伏系统能够顺利地将电能输送至当地交流负荷之中，其电能的电压偏差、频率、谐波以及功率等参数需要满足一定的条件。一旦光伏发电系统检测到电能参数偏离标准要求后，系统能够及时断开与电网的连接，进而避免给电网带来不利影响。三相电压的允许偏差为额定电压的±7%，单相电压的允许偏差为额定电压的+7%~-10%，电网的额定频率为50Hz。

3 分布式光伏并网发电系统的相关技术分析 　　3.1 并网控制技术 　　从宏观的角度分析分布式光伏发电系统特征有能源来源渠道广泛、电流器并网数量繁多，其能提升系统的发电效率，检测输电线路长度，但同时其运行期间安全性受到一定威胁，为保证该发电系统在发电期间能安稳供电，此时对并网推行一定控制措施是必须进行的事宜，当下我国针对并网控制技术的研究主要包括如下几方面内容：（1）分布式并网发电系统在独立运转状态下10格力面积电压与频率能实现对其协调性、有效性控制。（2）能源的多样化来源渠道及并网逆变器的分布模式，促使发电系统并网运转期间能强化电网的协调性与规范性。（3）检测无盲区孤岛。该目标的实现需以发电系统有关特征为凭据，进而实现对网内电气性能指标的深度性研究。 　　3.2 风险控制技术 　　当下，家装分布式光伏发电技术在社会各个领域中有广泛性应用。应用效果得到大量用户的肯定与信赖。在这样的情景下，与系统相关的风险控制技术应势而生，对安装家装分布式光伏发电设备设施实施相关防控措施，能减少或规避不必要风险的发生。风险控制技术的研发，能保证用户用电过程的安全性，当下家装分布式系统设备在安装过程中常见的风险类型有电压保护风险，继电保护风险等。在对以上风险防控期间，相关人员一定要严格依照有关规范与操作规则操作，给予安装过程高度重视。精确设置与调控设备参数，能使发电设备设施后续运行安全性有一定保障。另外，技术人员在实践中应连续优化控制设施与监控装备，力争实现对电力系统运行故障的全面性、实时性监测，同时结合技术监测期间发现的不足，深入分析问题成因，并及时实施针对性改善措施。针对设备的关键点，安设相关的绝缘装备与避雷装备，以优化继电保护工作效率。 　　

3.3 运行控制技术 　　目前我国分布式光伏并网发电系统的运行模式主要有如下两种，一是上级调控监控中心的控制，二是系统智能化控制。运行控制技术在发的系统发电过程中的应用主要是采用实时动态性采集系统运转所处环境温度、辐射强度、交流输出电压及电流等指标，当被采集的数据与电脑系统输出功率相关规定相符时，提示光伏发电系统可依照效率最高的原则，自行在恒压恒功率恒电流及最大功率为点追踪模式中作出最有利选择。在恒压运行模式下，逆变器中的直流母线电压指标不变，电压值是开路电压的70.0%左右；而在恒功率运行模式下，技术人员可结合需求，连续调整指标。并网结合电力系统相关命令，进行规范性的发电作业；在恒流工运行模式下，并网发电目标的实现是以恒定交流电流为基础，此时逆变器电流指标高低也能被连续调控，在最大功率位点追踪运行模式，逆变器不仅能达到对太阳能电池板发电电压的动态性监测，还可实现对电流电压指标的全程追踪，保证不同时间点并网发电作业的连贯性、有效性。 　　3.4 锁相环控制技术 　　将该技术应用于光伏发电系统并网中，能实现对电网输出交流电与市电同频共相的有效调控。从本質上分析，其属于一类反馈控制电路。在接收外部信号后，和自体信息系统信号作出对比性分析，进而利用其内部的有关环节控制，实现对内部回路信号相位与频率指标的调控，最后将信号传递至外界。在锁相环控制技术中，最明显功能是检测输入出信号的相位差，同时能顺利将相位差转型为电压信号，若输出信号形成较大波动时，进相器传导出的电压信号也会形成纹波。环路滤波器的能是对这些电路信号计算平均值，同时剔除纹波，获得运行相对平稳的电压信号。压控振荡器在接收运行稳定电压信号方面体现出较大优越性，同时能生成一定频率的输出信号，当输出信号传导至开关管的控制电路内时，就能实现对开关启闭过程的控制，促使逆变器输出电能和市电达成同频共相的运行模式。 　　3.5 网络拓扑技术 　　在分布式光伏系统中，网络拓扑结构和以往的集中式发电系统相比存在本质性差异。对网络拓扑结构进行深入分析，重点是要考虑本地太阳能的分布规律与负荷能力，进而对其实用性、随机性等指标进行精确性评估。

4 结束语 综上所述，可见分布式光伏电网发电技术具备节能、建设成本低与环保等优势特征，迎合了当下可持续发展理念，伴随着能源短缺、环境污染现象的加剧，分布式光伏电网发电技术的优越性将会更显著，在电网系统中占据至高点，获得更大的发展空间。

参考文献： [1] 梁明一，刘文增，崔娜，等.光伏发电站典型结构及光伏阵列建模方法[J].青海电力，2017，36（04）：26-29. [2] 樊世超，赵丹.光伏发电站高电压穿越研究综述[J].科技创新与应用，2017（27）：180-181.

[3] 陈波.分布式光伏电站并网的工程应用思路探讨[J].中国电力教育,2014(12):222-223.