太阳能光伏发电与并网技术的应用解析

太阳能光伏发电与并网技术的应用解析

袁金峰

辽宁普天能源发电集团有限公司

摘要：目前，在太阳能光伏发电与并网技术的应用过程中，应进一步构建太阳能光伏系统并网技术的应用方案，还需重视储能系统优化方案，以电化学储能技术为先导，进一步从使用规模、便利程度、研发与发展潜力等关键性指标方面进行优化，同时提高光伏电池的安全性、循环次数、充放电倍率、度电成本，为太阳能光伏系统并网优化储能方案。与此同时，应注重光伏系统的主设备选型，应根据当前区域的用电量和太阳能光伏发电设备的投产量来确定选型方向，同时依据光伏电站匹配的供电需求确定主设备所配备的各项组件，达到提高供电效率和能源转化率的最佳效果，同时，最大限度地提高太阳能光伏发电的经济效益，确保光伏发电系统并网后能够全面提高供电质量，为清洁能源的广泛应用创造良好市场环境和技术支持，从而全面提升太阳能光伏发电系统并网后的应用可靠性与安全性。

关键词：太阳能光伏发电；并网技术；应用

引言

随着科学技术的进步，太阳能光伏发电与并网技术的应用越来越被人们所关注，具有广泛的应用前景，可以实现自发自用、余电上网。我国的太阳能光伏发电产业的发展和进步，需要将并网技术引入到日常的生产工作当中，并且还要将电力系统的管理模式进行积极有效的创新发展和优化调整，要结合当下前沿的一些科学技术来提高整个太阳能光伏发电产业的生产力水平，将发电系统的资源配置能力以及运行技术水平，通过技术手段达到一个新的水平和台阶，与此同时，一定要重点关注太阳能光伏发电系统的能源利用率的提升，从而能够极大程度地提高整个太阳能光伏发电行业的经济效益，并且还能带动提高太阳能光伏发电产业对社会带来的社会效益，满足城市化进程逐步加快的发展背景下广大人民群众对于电力的需求。

1太阳能光伏发电与并网技术的概述

凭借规模较小、建设周期短、距离用户较近等优点，太阳能光伏发电成为社会上广泛应用的方便、快捷、具有良好环境保护作用的发电方案。太阳能光伏发电与并网技术的应用伏具有投资少、见效快的特点，是解决当前我国能源问题和环境问题的重要措施之一。在太阳能光伏发电的建设过程中，必须将其接入公共电网，以确保供电质量的稳定性。因此，在太阳能光伏发电与并网技术的应用过程中，必须考虑太阳能光伏发电与公用电网之间的相互影响，确保整个电力系统安全运行。由于空间的限制，太阳能光伏发电的建设往往会导致大量电能的流失。为了解决这一问题，需要采用合适的方式将其并入电网，并保证电能输送安全和稳定。在电力系统容量较大的情况下，需要对配电网进行重新设计，以实现对电网谐波和无功功率的有效补偿。

2太阳能光伏发电的影响

尽管太阳能光伏发电与并网技术的应用在缓解电网供电不足方面表现出色，但由于其容量有限，因此无法从根本上解决电力短缺问题。而且太阳能光伏发电的接入会使得配电网结构变得更加复杂，线路上存在大量不可控因素。随着太阳能光伏发电与并网技术的不断发展，电网电压水平不断上升，一旦超过电网能够承受的最大值，就会对电力品质产生负面影响。由于光照、季节和温度等多种因素的影响，太阳能光伏发电系统在正常运行过程中表现出较大的不稳定性和不连续性，导致大量谐波产生，对电网造成严重干扰，从而对整个电力系统的运行产生负面影响。此外，太阳能光伏接入电网系统后，会改变电网原有的潮流分布和结构，使得电能质量受到较大影响，甚至可能造成局部区域停电事故。因此，对于太阳能光伏发电对电网的多种影响，必须进行全面深入的认知，并采取相应的预防措施。必须加强对太阳能光伏发电与并网技术的监控与管理，保证其能够稳定可靠地运行。太阳能光伏发电与并网技术的应用为了实现对太阳能光伏并网时电压和频率的精准控制，但是谐波的存在会对电力系统的稳定性和可靠性产生深远的负面影响，因此，为了消除电网受到的谐波干扰，需要使用串联的LCL滤波器。LCL滤波器可以滤除交流侧电流中包含的大量无功和高次谐波成分。然而，滤波器自身所产生的谐振尖峰会引发二次污染，从而对电网性能产生负面影响。

3太阳能光伏发电与并网技术的应用要点

3.1微网技术

微网即微电网，是由微电源、负荷、储能系统和控制装置等组成的系统，其可独立运行。微电网可实现自我保护、管理和控制，这是其实现独立运行的支持。微电网的电源为分布式电源，容量普遍较小，同时，微电网具有电压低、应用成本低和污染较小等应用优势。微电网与传统电网存在差异，其中的分布式电源协同相关负载形成一定拓扑结构，通过静态开关连接至常规电网。强化微网技术的研究开发，可提升分布式电源的普及率，更能优化多种能源形式负荷的高效供给。微网技术具备的主动配电功能，也为电网智能化发展提供相应技术基础。未来，微网技术的应用会促进电力产业的整体发展。

3.2最大功率点跟踪技术

最大功率点跟踪技术主要以太阳能光伏发电并网系统所处环境为依据，分析环境的光照条件，对光伏发电并网的最大功率点进行跟踪。最大功率点的跟踪和确认对电力系统的优化具有重要意义。最大功率点跟踪技术包括以下两类。

3.2.1电导增量技术

电导增量技术着重观测电导数据的变化量，并将其作为最大功率点的判断依据，电导数据的变化量可通过分析光伏列阵曲线得到。通过电导增量技术，工作人员可更好地了解光伏发电并网的状态。

3.2.2模式扰动观察技术

通过合理应用太阳能光伏发电并网系统中的小型扰动设计，可以跟踪最大功率点的位置，并根据相关的电压数据对系统的功率变化进行跟踪和分析。模式扰动观察技术侧重对太阳能光伏发电并网状态的监测，可以为未来电网的智能化发展提供一定助力。

3.3智能电网技术

智能电网是联合微电网、发电设备和终端用户的智能电网系统，其连接各个节点，促成信息流动。智能电网技术的应用可促进电网控制朝向智能化、数字化方向发展，发电站的管理工作也将更加快速、便捷。智能电网的核心技术为控制技术、通信技术、计算机技术和量测技术。（1）应用控制技术可以分析、诊断智能电网的当前工作状态，预测可能出现的各种问题。通过智能控制，电网中的问题可在自测中得到有效分析，并通过相应的措施及时处理问题，防止发生供电中断，减少电能质量扰动对发电设备及系统运转的负面影响。通过控制技术进行系统诊断需要应用智能代理软件、专家系统等分析工具和应用软件，自动控制执行效率可达秒级水平，从而提高电网运转的可靠性和发现问题后的处理效率。（2）通信技术和计算机技术是支持智能电网实现双向、高效、集成、实时通信的重要技术，也是实现智能化管理的关键技术。（3）量测技术是智能电网的核心技术，量测得出的数据可传递给电力系统运行人员，包括系统各项故障定位信息、设备运行情况信息、线路负荷信息、元件温度信息等。简单来说，量测技术对电网的长期应用存在较为明显的支持作用。

结束语

由于太阳能的普及，太阳能发电设备逐步得到应用。然而，大规模光伏进入电网，会对整个系统的正常工作造成一定的影响。因此，研究太阳能光伏发电与并网技术的应用具有重要的现实意义。

参考文献

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