分布式并网光伏发电站系统的应用

分布式并网光伏发电站系统的应用

杨宏鹏

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081

摘要：

分布式并网光伏发电站系统逐渐成为人们关注的焦点。本文通过对分布式并网光伏发电站系统的应用进行研究和分析，探讨了该系统在提高可再生能源利用率、减少环境污染、保障电网稳定等方面的重要作用。同时，本文还从系统结构、光伏发电技术、逆变器技术等方面进行了深入阐述，并介绍了国内外分布式并网光伏发电站系统的典型案例。最后，本文总结了该系统的优势和不足之处，并提出了相应的解决措施。

关键词：分布式并网光伏发电站系统；可再生能源利用；电网稳定

引言：

随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，可再生能源逐渐成为能源发展的重要方向之一。作为可再生能源的重要来源之一，光伏发电技术已经得到了广泛的应用。传统的集中式光伏发电方式存在着建设周期长、电网接入难度大等问题，而分布式并网光伏发电站系统具有结构简单、建设灵活、维护成本低、利用效率高等优势，逐渐成为光伏发电的重要发展方向，成为可再生能源利用的重要手段之一。

一、分布式并网光伏发电站系统的概念和结构

分布式并网光伏发电站系统是指将多个光伏发电站通过电网连接起来，形成一个大型的光伏发电系统。该系统具有分布式、并联、交流输出等特点，能够有效提高光伏发电系统的利用效率和电网稳定性。分布式并网光伏发电站系统一般包括以下几个部分：光伏阵列、逆变器、监控系统和电网接口等。

1.1光伏阵列

光伏阵列是分布式并网光伏发电站系统的核心组成部分，其主要功能是将太阳能转化为电能。光伏阵列一般由若干个光伏组件组成，每个光伏组件包括若干个太阳能电池片。太阳能电池片是将太阳能转化为电能的重要组成部分，其工作原理是利用半导体材料的特性，将太阳能转化为直流电能。光伏阵列的安装位置应根据太阳能的光照情况进行选定，以保证光伏阵列的最大发电效率。

1.2逆变器

逆变器是将光伏阵列输出的直流电转化为交流电的重要设备，其作用是将光伏阵列的直流电输出转化为符合电网要求的交流电。逆变器的输出电压和频率应与电网相匹配，以确保系统的稳定性和安全性。同时，逆变器还具有反馈控制和保护功能，能够对光伏发电系统进行监控和维护。

1.3监控系统

监控系统是分布式并网光伏发电站系统的重要组成部分，其主要功能是对系统进行实时监控和管理。监控系统可以对光伏阵列的发电量、逆变器的工作状态、电网的稳定性等进行监测，以及对系统的故障进行诊断和排除。

1.4电网接口

电网接口是将分布式并网光伏发电站系统与电网连接的重要设备，其主要作用是将分布式并网光伏发电站系统的电能输出与电网进行连接。电网接口应根据电网的要求进行选型，以确保系统的安全性和稳定性。

二、分布式并网光伏发电站系统的优势和不足

2.1优势

2.1.1提高可再生能源利用率。分布式并网光伏发电站系统将多个光伏发电站通过电网连接起来，形成一个大型的光伏发电系统，能够有效提高光伏发电系统的利用效率。

2.1.2减少环境污染。分布式并网光伏发电站系统不需要燃烧化石燃料，减少了二氧化碳等有害气体的排放，对环境的污染较小。

2.1.3保障电网稳定。分布式并网光伏发电站系统能够通过电网接口与

电网进行连接，可以向电网输出电能，同时也可以从电网获取电能。系统能够根据电网的需求进行调节，确保电网的稳定性。

2.1.4增强能源供应安全性。分布式并网光伏发电站系统能够将分散的小型光伏发电站集成起来，形成一个大型的发电系统，从而增强能源供应的安全性，降低能源短缺的风险。

2.1.5降低电网运行成本。分布式并网光伏发电站系统能够在电网中协调各个光伏发电站之间的发电，减少了对传统火力发电站的依赖，降低了电网的运行成本。

2.1.6促进能源产业转型升级。分布式并网光伏发电站系统是一种新型的能源产业形态，具有高效节能、环保、可持续等优点，能够促进能源产业的转型升级和可持续发展。

2.2不足

2.2.1系统投资成本高。由于分布式并网光伏发电站系统需要包括光伏阵列、逆变器、监控系统、电网接口等多个设备，其建设成本较高。

2.2.2系统稳定性存在隐患。分布式并网光伏发电站系统需要通过电网接口与电网连接，一旦电网出现故障，可能会对系统的稳定性产生影响。

2.2.3系统管理难度大。由于分布式并网光伏发电站系统涉及到多个设备和多个光伏发电站的管理，系统管理难度较大。

2.2.4容量限制。分布式并网光伏发电站系统通常由多个小型光伏发电站组成，其容量受到建设地点和用地等因素的限制，无法像大型火力发电站那样扩大发电容量。

2.2.5能源波动性。光伏发电系统受到天气等环境因素的影响，其发电量具有波动性，难以实现稳定的发电和电网输出。

三、分布式并网光伏发电站系统的应用

分布式并网光伏发电站系统的应用非常广泛，尤其在我国。目前，我国光伏发电的总装机容量已经超过200吉瓦，其中分布式光伏发电的装机容量占比较大。分布式光伏发电已经被广泛应用于屋顶光伏发电、工业园区光伏发电、农村光伏发电等领域。

屋顶光伏发电作为分布式并网光伏发电站系统的应用之一，具有不占用土地、资源利用率高等优点。屋顶光伏发电是将光伏阵列安装在建筑物屋顶上，通过逆变器将光伏阵列的直流电输出转化为符合电网要求的交流电，向电网输出电能。在城市建筑的节能环保改造中，屋顶光伏发电已经被广泛应用。分布式并网光伏发电站系统作为屋顶光伏发电的核心组成部分，其稳定性和可靠性对于保障屋顶光伏发电的正常运行非常重要。

同时，分布式并网光伏发电站系统具有实时监控和管理的功能。监控系统能够对屋顶光伏发电进行实时监控和管理，及时发现故障并进行排除，保障了屋顶光伏发电的安全性和稳定性。另外，分布式并网光伏发电站系统还能够向电网输出电能，同时也可以从电网获取电能，确保电网的稳定性和可靠性。

在工业园区和农村光伏发电的应用中，分布式并网光伏发电站系统同样发挥着重要作用。例如，在工业园区的光伏发电系统中，分布式并网光伏发电站系统可以将多个光伏发电站通过电网连接起来，形成一个大型的光伏发电系统，提高光伏发电系统的利用效率；在农村光伏发电中，分布式并网光伏发电站系统能够帮助农村地区实现电网接入，为农村地区提供更加稳定和可靠的电力供应。

总之，分布式并网光伏发电站系统具有广泛的应用前景和重要的意义，能够有效提高光伏发电系统的利用效率，减少环境污染，保障电网的分布式并网光伏发电站系统在屋顶光伏发电中还有一个重要的作用就是对于电能的分配。通常情况下，屋顶光伏发电不仅需要向电网输出电能，还需要满足建筑物本身的用电需求。通过分布式并网光伏发电站系统，可以实现对于电能的合理分配，保证建筑物本身的用电需求得到满足，同时也能够向电网输出多余的电能，实现资源的最大化利用。

四、分布式并网光伏发电站系统的发展趋势

4.1优化系统设计

随着技术的发展，分布式并网光伏发电站系统的设计将越来越优化。在光伏阵列的选材、

逆变器的选择、电网接口的设计等方面，将更加注重技术创新，使系统更加高效、可靠、安全。

4.2加强系统管理

分布式并网光伏发电站系统管理是系统运行的关键，未来将更加注重系统管理的标准化和规范化，强化系统监测、维护和故障排除，提高系统的稳定性和可靠性。

4.3提高系统运行效率

未来分布式并网光伏发电站系统将更加注重系统的运行效率。通过引入人工智能、大数据等技术，提高系统的能源转换效率，优化系统运行策略，减少系统的损失，提高系统的经济效益。

4.4推广系统应用

分布式并网光伏发电站系统已经在我国得到了广泛的应用，未来将更加注重推广应用。政府将继续加大对光伏发电的支持，鼓励更多的企业和个人投资光伏发电，加快光伏发电的普及和推广。

五、结论

分布式并网光伏发电站系统作为一种新型的发电方式，其应用前景非常广阔。随着技术的不断发展和应用的不断推广，分布式并网光伏发电站系统将更加成熟和完善，将成为未来能源领域的重要组成部分。

六、参考文献

[1]陈小虎, 谢逸飞, 刘元香. 光伏发电并网技术及发展趋势[J]. 电力自动化设备, 2017, 37(6): 1-6.

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