储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析

储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析

邓敬莲 郭秀丽

皇明太阳能股份有限公司 山东德州

摘要：储能技术是一种新型的电力系统储能技术，与光伏发电配合，可使电能质量得到明显的改善。在新能源技术的快速发展的背景下，如果适当的能量存储模式和控制方法可用于光伏发电系统，它可以有效地解决这一问题的随机性的输出光伏发电，减少波动，对电网的影响，并改善电力系统运行的稳定性。因此，研究储能技术在光伏系统中的应用具有重要的实用价值。

关键词：储能技术；光伏并网发电系统；应用程序

引言：现如今新能源技术应用的越来越广泛，在光伏发电过程中利用适当的储能方式选择合适的管理措施，就能够有效解决光伏发电中的不足，从而减少对电网产生的冲击作用，保证电力系统的稳定运行，所以对储能技术在光伏发电系统中的应用进行探讨和分析具有非常重要的现实意义。

1光伏并网发电系统结构以及特点

1.1光伏并网发电系统结构

在光伏发电过程中，光伏列阵是其中的关键内容，在具体的应用过程中，将单个的太阳能光伏电池进行串联，然后根据发电系统运行过程中的实际需求，利用串联或者并联的方式将其安装在支架上，这样就能够确保在发电的过程中将太阳能转化为电能，这一过程都是利用光伏列阵来完成的。要想切实提高光伏能源的利用率，就必须使用大功率的装置对光伏发电系统进行有效的管理，电力系统中光伏电池列阵具有非常明显的非线性特点，其输出功率会受到温度荷载以及光照等多种因素的影响，如果使用大功率的跟踪装置对光伏电池列阵进行控制，就能够确保光伏列阵始终处于最大的输出状态，这样就能够有效提高光伏能源的利用率。在光伏发电过程中利用储能系统可以充分发挥其控制和协调的作用，确保光伏发电系统能够在发电充足的状态下，将电能得到有效的储存，根据用电的实际需求释放电能，还可以对光伏电源的输出状态进行有效的调整，确保其能处于平衡的状态，并网逆变器和变压器的主要功能就是使输出的直流电转化为可以被利用的交流电，也是光伏发电系统中最为关键的一个环节。

1.2光伏并网发电系统的特点

第一，会受到温度、光照强度等多种因素的影响，在光伏发电过程中一旦受到影响就有可能会导致输出功率产生巨大的变化，由于天气的多变性其攻略也会存在一定的随机性和不可控性。第二，建造光伏发电系统，其成本较高，所以在具体的运用环节可以使用最大功率的跟踪装置对太阳能资源进行充分的利用，确保电网能够充分的吸收光伏发电系统所产生的电能。第三，要想切实提高太阳能源的利用率，一般来说在光伏发电系统应用过程中，可以将电流和电压设置为同向，就是说整个光伏发电系统只能够提供有功功率。

2储能技术在光伏并网发电系统中的应用

2.1微电网

微电网系统是一个相对分散、独立的无供配电源的能源电网系统，主要由供电负荷和多个微并网电力系统组成。系统设计采用了大量先进的现代电力管理技术和综合电力能源管控系统技术，将大型汽柴油风力发电机或风力发电、光伏水力发电和储能配套设备同时集成放置在一起，系统接入各用户端。微网系统可以在第二整数级甚至毫秒整数级之间移动，大大提高了不同负载供电的安全性和可靠性。同时，对促进电网线路削峰填谷、电压削峰填谷，降低电网线路供电损耗，稳定普通电网和高压系统，使其能够随时提供不间断的充电电源，满足电网负荷的供电要求，起到重要的保护作用。在未来的光伏供电系统中，微电网电力系统将逐渐成为重要的产业发展战略方向。

2.2在电力调峰中的作用

在光伏并网发电系统中，可以应用及时储能技术，即当光伏电网中的本地电力系统负荷进入低谷时，我们可以及时储存发电系统产生的剩余电能，然后在本地电网负荷进入高峰时，及时将产生并储存的剩余电能提供给本地电网中心，供需要大功率的用户使用。这样，可以根据不同电网的不同实际网络运行负荷情况，有效缓解高峰电网负荷高峰期的供电负荷压力问题，降低高峰电网负荷高峰期大功率小负荷电网的集中供电需求，从而大大提高供电的供电可靠性，保证整个系统正常运行的电力稳定性。

2.3电能质量控制在电网中的应用

在光伏并网发电系统中，尤其是光伏储能技术系统的应用，总能实现相角的调节、有功电流的滤波和有功电压的有效综合控制，并能有效综合利用光伏逆变器的控制措施，总能有效改善光伏专用电源并网供电系统的特性和性能，总能有效提高光伏电源的运行稳定性。主要原因是在光伏并网发电系统中，储能技术在实现掉电保护方面起着重要作用。如果光伏电网用户停电，系统不能及时向光伏电网用户供电，系统将自动采用光伏发电系统，利用储能技术向并网用户供电。而且，在正常的水电电网出现供电故障或者并网电站用户出现其他安全隐患的情况下，光伏并网发电系统也可以自动存储并切断并网电力，但是在发电过程中不可能直接使用自动储能技术自动存储并网电力。当不能发挥电荷转移的主要储能作用时，光伏电站并网电力用户可以利用分时充电市政发电系统作为储能基础。通过高压储能技术的广泛应用，可以在低压电力负荷期间同时储存低压电能质量，在高压电力负荷高峰运行期间释放高压电能质量，保证供电。此外，可以有效避免高峰，运营期内低压电力高峰负荷和高压大功率负荷交替连续运行可能带来的不利因素，减少改变相应电力负荷处置策略可能带来的不利因素，从而有效控制我国电网系统的电能释放质量。

2.4微网储能系统

微网太阳能储能发电系统由微网太阳能电池控制矩阵、并网储能逆变器、pcs双向稳压转换器、智能功率开关控制开关、蓄电池、发电机和负载组成。该光伏储能矩阵系统还可以在任意光照条件下将剩余的太阳能转化为光伏电能，通过光伏逆变器向光伏负载池组供电，同时通过pcs双向稳压转换器对光伏蓄电池组进行充电；当负载没有任何照明时，光伏电池通过pcs双向稳压转换器向光伏负载池组供电。微电网能够充分有效地整合我国分布式清洁光伏能源的利用潜力，解决光伏发电系统功率不稳定、独立供电系统可靠性低等不利因素，保证微电网安全稳定运行，是大规模电网的有益能量补充。

2.5控制技术

为了确保各种储能发电装置的实际使用寿命、最大输出功率和实际工作效率能够尽可能地提高，往往需要对各种储能发电装置的长期充放电使用情况进行定期、详细的统计分析，并在此基础上，针对各种储能发电装置制定更有针对性的充放电管理策略。例如，在铅酸电池的充电过程中，往往需要使用更长的电池充电转换时间。因此，在给新型铅离子电池充电时，尽可能选择较小的池电流进行充电，防止电池的储能转换能力大大降低，缩短铅酸电池的使用寿命。光伏储能发电的电源作为光伏储能发电的主要设备，是连续充电的备用电源，其自身存在温度不稳定和频率波动，使得其连续充电不稳定。因此，为了有效解决新能源储能充电装置的有效充放电管理问题，需要先进的新能源储能供电装置充电管理控制解决方案系统和技术，以确保在恶劣条件下破坏新能源储能充电装置连续使用寿命的有效充放电管理策略。

结语：

综上所述，储能技术在光伏并网发电系统中的应用，为解决光伏发电对电网的不利影响提供了一种可行的方案。它的应用，无论是在用户端还是在电网端，都将带来一定的经济效益。因此，储能技术的应用将成为未来一个重要的研究方向。

参考文献：

[1]李宇光，刘强，战勇，等.储能技术在光伏并网发电系统中的应用初探[J].中国高新区，2017（20）：25.

[2]刘建涛，张建成，马杰，等.储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析[J].电网与清洁能源，2011，27（07）：62-66.

[3]杨润广.储能技术在光伏发电系统中的应用[J].科技创新与应用,2021(10):188-190.

[4]全俊晓.储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析[J].电子测试,2020(02):129-130+118.