分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)研究及分析

李天一

摘要：目前，我國(guó)對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)的研究仍相對(duì)較少。因此，相關(guān)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的設(shè)計(jì)研究，逐步完善分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)功能，將其打造為一個(gè)高效、安全、可靠的供電系統(tǒng)。鑒于此，本文的主要內(nèi)容是分析與研究分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：分布式;光伏發(fā)電系統(tǒng);并網(wǎng)技術(shù);研究分析

太陽(yáng)能作為清潔能源的一種，利用其生產(chǎn)電能可以有效減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。因此，必須要加大對(duì)光伏發(fā)電相關(guān)技術(shù)的研究，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本文的主要內(nèi)容是討論于研究分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)。

一、分布式光伏發(fā)電的基本原理以及基本構(gòu)成

分布式光伏發(fā)電主要是利用太陽(yáng)能資源進(jìn)行生產(chǎn)電能，其通過(guò)光伏組件吸收光電子，同時(shí)利用電力電子發(fā)電裝置將太陽(yáng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為交流電。常見的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、光伏并網(wǎng)計(jì)量箱、通信系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。其中，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容是并網(wǎng)逆變器，通過(guò)并網(wǎng)逆變器的使用可以有效將光伏組件生產(chǎn)的直流電，通過(guò)相應(yīng)電子元件的傳輸至并網(wǎng)逆變器中，并由其輸出交流電，在經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理單元的進(jìn)一步處理得到標(biāo)準(zhǔn)的家用交流電。除此之外，光伏組件的構(gòu)成一般是由晶硅電池與薄膜電池組建兩個(gè)主要部分構(gòu)成，光伏組件的安裝位置一般都會(huì)選擇在建筑體的屋面陽(yáng)面處，方便其能充分吸收太陽(yáng)能輻射，進(jìn)而將太陽(yáng)能經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。其具體的工作原理通過(guò)將光伏自己以串聯(lián)、并聯(lián)的連接方式進(jìn)行組合，利用相關(guān)處理單元將光伏組件所生產(chǎn)的直流電能進(jìn)行統(tǒng)一的匯總，在傳輸至光伏逆變器中輸出交流電，并利用相應(yīng)的配電設(shè)備將電能送入給接入用戶。

二、太陽(yáng)能發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)

（一）太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的主要特點(diǎn)就是光伏特性效應(yīng)發(fā)電，目前，我國(guó)大力推廣光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)了中高壓接入與低電壓就地接入并舉的應(yīng)用特點(diǎn)。其主要的特點(diǎn)可以分為三個(gè)方面：第一方面是指其關(guān)鍵技術(shù)，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)有很多，如絕緣技術(shù)、孤島效應(yīng)保護(hù)技術(shù)、夜間零耗電技術(shù)以及電磁兼容性技術(shù)等。第二方面是指并網(wǎng)技術(shù)所面臨的問(wèn)題，光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)受電能質(zhì)量的影響，出現(xiàn)三相電流不均衡的問(wèn)題，從而造成光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率與產(chǎn)生諧波的頻閃現(xiàn)象，還會(huì)進(jìn)一步使光伏電源產(chǎn)生電壓的不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此，受此種問(wèn)題的影響，電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與電壓無(wú)功控制會(huì)在相應(yīng)指標(biāo)的限制下，主動(dòng)開啟多電源結(jié)構(gòu)的保護(hù)模式，以此保障分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。第三方面是指分布式并網(wǎng)的原則，實(shí)際上在我國(guó)目前現(xiàn)有的光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中，會(huì)受到可靠性與安全運(yùn)行缺失的影響，會(huì)進(jìn)一步制約電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。其主要體現(xiàn)于二個(gè)方面，其一是現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)較為落后，缺乏健全的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與管理體系。所以需要提高相關(guān)技術(shù)的規(guī)定安全性，提高其的并網(wǎng)性能。其二是要通過(guò)光伏發(fā)電站的等級(jí)劃分減少分布式并網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)供電的依賴性，并提升電能差額補(bǔ)償，降低光伏發(fā)電站的實(shí)際占地面積。

（二）制約因素

分布式光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)包含簡(jiǎn)便靈活、應(yīng)用范圍廣以及后期維護(hù)便捷等，但其的發(fā)展也會(huì)受到一定的制約，其制約因素主要分為三個(gè)方面，其一是由于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)地理位置較為不均衡，若需要大規(guī)模的并網(wǎng)接入時(shí)會(huì)使得相應(yīng)配電工作難以有效得進(jìn)行控制，影響分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)得運(yùn)行。其二是由于分布式光伏發(fā)電會(huì)長(zhǎng)期處在外部環(huán)境之中，受各地氣候得影響，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)得發(fā)電功率會(huì)有所不同。

三、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制技術(shù)分析

（一）并網(wǎng)控制技術(shù)

我國(guó)對(duì)并網(wǎng)控制技術(shù)的研究主要分為三個(gè)方面，其一是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在單獨(dú)運(yùn)作的情況，10格力面積的電壓與頻率能實(shí)現(xiàn)對(duì)其協(xié)調(diào)性、有效控制。其二是指發(fā)電能源的多元化渠道及并網(wǎng)逆變器的分布模式，促使發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間能強(qiáng)化電網(wǎng)的協(xié)調(diào)性與規(guī)范性。其三是指檢測(cè)無(wú)盲區(qū)孤島，該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需以發(fā)電系統(tǒng)有關(guān)特征為憑據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)內(nèi)電氣性能指標(biāo)的深度性研究。

（二）運(yùn)行控制技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行模式主要分為兩種，其一是有上級(jí)調(diào)控監(jiān)控中心統(tǒng)一控制，其二是系統(tǒng)智能化控制。運(yùn)行控制技術(shù)在分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的主要應(yīng)用是通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)性采集系統(tǒng)調(diào)節(jié)周圍環(huán)境溫度、輻射強(qiáng)度以及交流電壓等運(yùn)行指標(biāo)。當(dāng)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)收集到的信息數(shù)據(jù)與電腦系統(tǒng)顯示的輸出功率一致時(shí)，系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)在恒壓恒功率恒電流及最大功率為點(diǎn)追蹤模式中作出合理的選擇在恒壓運(yùn)行的情況下，逆變器中的直流母線電壓指標(biāo)會(huì)保持均衡，電壓值是開路電壓的 70.0%左右;而在恒功率運(yùn)行的情況下，需要相關(guān)工作人員對(duì)其的指標(biāo)做出合理的調(diào)整。并網(wǎng)結(jié)合電力系統(tǒng)相關(guān)命令，進(jìn)行規(guī)范性的發(fā)電工作，在最大功率位點(diǎn)追蹤運(yùn)行模式，逆變器不僅能達(dá)到對(duì)太陽(yáng)能電池板發(fā)電電壓的動(dòng)態(tài)性監(jiān)測(cè)，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)電流電壓指標(biāo)的全程追蹤，保證不同時(shí)間點(diǎn)并網(wǎng)發(fā)電作業(yè)的連貫性、有效性。

（三）風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)

目前，家裝分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，其的應(yīng)用效果也受到廣大群眾的喜愛與認(rèn)同。所以，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用情況，與系統(tǒng)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)逐漸被開發(fā)與應(yīng)用。對(duì)安裝家裝分布式光伏發(fā)電設(shè)備設(shè)施實(shí)施相關(guān)防控措施，可以有效減少或避免安全事故的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)的開發(fā)與合理應(yīng)用可以保證接入用戶的用電安全，目前我國(guó)常見的風(fēng)險(xiǎn)控制設(shè)備有電壓保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)以及繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)等。相關(guān)工作人員在操作風(fēng)險(xiǎn)控制設(shè)備的時(shí)候要精確設(shè)置參數(shù)，為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的技術(shù)保障。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)逐漸加大了對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)的研究力度。分布式光伏發(fā)電技術(shù)不僅可以有效減少生產(chǎn)電能過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染，還可以降低發(fā)電站的建設(shè)成本，其技術(shù)的應(yīng)用更加符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的理念。

參考文獻(xiàn)

[1] 李梁. 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用[J]. 電力設(shè)備管理，2021（7）：102-103.