分布式光伏并网发电系统控制技术研究

分布式光伏并网发电系统控制技术研究

刘玉刚

国家电投集团江西电力有限公司高新清洁能源分公司 江西南昌  330096

摘要：近年来我国的电力事业正处于飞速发展阶段，传统的电力发电是采用火电的形式产生的，而火电产生的能量损失以及污染是非常大的。随着我国环境保护意识的不断加强和自然资源的日益减少，促使电力发电逐渐转向了新能源发电形式。在新能源发电中，光伏作为一种新兴的电力转换形式，现阶段正在迅猛发展。光伏发电作为一种绿色电网，正在被国家有关部门所重视。

关键词：光伏；发电；技术

1 分布式光伏并网发电系统概述

1.1 发电系统

第一，独立型光伏发电系统。主要应用于山区偏远地区的村庄供电的户用电源系统、通信信号电源、路灯电源等各种需要安装蓄电池，在一定范围内独立运作的光伏发电系统。第二，分布式光伏发电系统又称分散式光伏发电系统，在用户现场或者靠近用电现场根据需要安装，满足高耗能用户的电能需求，在现存配电网的支持下经济运行。第三，大型并网光伏发电站运作原理：光伏组件电池板产生的直流电经过汇流进入逆变器，直流电经逆变器转换成交流电，交流电通过箱式变电站进行升压至35kV，汇入升压站通过大型变压器升压至符合电网要求的电压等级，通过外送线路并入公共电网。

1.2 发电原理

光伏发电系统是由光伏组件、汇流箱、控制器、逆变器以及交流并网等组成的，其中光伏组件是整个光伏发电系统的重要组成部分，是将太阳能转换成为电能的重要装置。汇流箱将各个光伏组件的电能进行汇总，由于光伏组件产生的电能是直流电，要想并网必须首先将其装便成为交流电，逆变器就是起到这个作用的，逆变器将光伏组件的直流电转变成为交流电。转换完成后交流并网装置将实现光伏电能并入到电网中，其中还需要对光伏产生的电能进行滤波等操作，减少其交流输出的谐波。

1.3 接入原则

第一，分布式光伏并网的并网点确定原则。以电源并入电网后能够保障电力系统有效输出，且安全稳定运行为基础，在此条件下合理确定分布式光伏并网的具体并网点。第二，如果公共连接点并入的电源数量超过一个，则要对其影响进行综合分析。在具体操作中，要严格按照相关标准进行，例如，分布式电源的总容量要尽量控制在上一级变压器供电区域最大负荷的25%之内。第三，针对分布式电源并网中的短路电流与额定电流之比要进行科学控制。此外，在分布式电源并网电压等级控制方面，要充分结合实际装机容量。

2 分布式并网光伏发电站系统的优势

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 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。

3 分布式光伏并网发电系统控制技术

3.1 光伏发电并网控制技术

分布式光伏发电系统是将多个光伏发电系统结合的一种发电方式，因此会有很多电源系统接入到电网当中，其电能来源也较为广泛，虽然这样能够让发电容量得到增加，但同时也增加了更多的电力通道，电力通道的增设就避免不了电缆长度的增加，这也就导致在运行期间容易发生更多的安全隐患。只有不断完善并网控制技术，才能让分布式光伏发电更加稳定，也能保证其运行的安全。在并网控制技术应用过程中主要需要对电压与频率进行控制，这种控制方法需要依靠并网控制系统的独立运转来实现，这是一种较为有效地控制电压与频率的方式。电能是由多个分布式光伏发电系统来提供的，因此在发电系统运转过程中需要利用并网控制技术对电网进行加强规范性管理，保证电网能够更加安全，也能让发电系统更平稳地运行。

3.2 实时处理技术

在对分布式光伏发电的运行进行控制的时候，要进行实时的处理，既要结合网络技术，又要结合自动控制和通信等技术。伴随着国家的智能化科技的持续发展，在光伏产业中，将智能化的科学管理技术运用到实际工作中，能够有效地提升电力的发电效率，降低故障的发生次数。而集散控制和实时处理的技术因素，是光伏发电过程中的基本保证。所以，在发电的实际工作中，要对每一个步骤的需求都有一个清晰的认识，并且要对每一个步骤的需求都做出相应的调整和执行，以免某个步骤中的错误造成整个发电系统的故障。比如，主要是对逆变器等方面的结构进行要点控制，对变压设备和能量储存设备进行实时控制，通过控制技术能够让技术人员相互间产生压力，从而提升技术人员的工作水平和工作状况。通过智能监控器能够对分布式光伏发电进行实时监控，更好的获得并网光伏发电的运行状况，提升了发电行业的装备水平。与此同时，智能科学技术还能够对分布式光伏发电展开控制和技术检测，能够在数据采集的过程中，针对出现的异常状况，向电脑发出命令，实现光伏发电的自动化运营，从而提升了发电效率。并对该 DV的运行与控制进行了实例验证。

3.3 增加并网发电监测力度

在应用风力发电和光伏发电并网技术期间，为确保该项技术的使用效果，相关部门应采取合适举措增加并网发电监测力度，并利用对该项信息数据的适宜控制来切实解决并网发电的运行过程。通常来讲，在控制并网技术期间，相关部门应及时明确风力发电和光伏发电中的各项内容、信息数据，对各项发电情况进行恰当管理，有效明确该项发电工作的数据指标，为此后风力发电和光伏发电的融合打下坚实的基础。在增设并网发电监测水准的过程中，相关部门要合理设计应用不同类型的监测设备，将该类设备安置在对应的监测位置中，利用对不同监测位置的适宜控制，有效缩减并网发电中遇到的问题，全面增强对各项问题的控制性。在监测并网发电运行的过程中，工作人员需恰当规范风力发电和光伏发电的应用状态，适当整合该项发电过程中的各项数据信息，通过针对性分析，有效增强该项数据信息的管理应用效果，确保风力发电和光伏发电并网技术的运用状态。在开展并网发电监测工作期间，技术人员需适时明确各项数据指标，利用恰当的数据管理来提升并网发电的监测效率，适时控制并网技术的使用过程。

4 结束语

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。

参考文献：
[1]王洋洋.分布式光伏并网发电系统控制技术研究[J].电子技术与软件工程,2021(12):214-215.

[2]赵航. 分布式光伏并网发电系统中MPPT及孤岛检测技术研究[D].华北水利水电大学,2020.

[3]罗仲汉. 基于分布式储能的光伏并网发电系统协调控制技术研究[D].沈阳工程学院,2020.