光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)討論

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸走向成熟，其中光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速度較快，已經(jīng)成為使用為廣泛的一種新能源技術(shù)。本文從光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面入手，對(duì)該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的措施，旨在提升光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；并網(wǎng)系統(tǒng)；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 12-0000-01

光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種依靠太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)，光伏板的主要構(gòu)成元件就是太陽(yáng)能電池，該電池可以將收集到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，再通過(guò)光伏系統(tǒng)，將這部分電能轉(zhuǎn)化成直流電，進(jìn)而達(dá)到日常用電的要求。隨著能源的日益枯竭，光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸被人們重視，并被相關(guān)工作人員大力研發(fā)，獨(dú)立運(yùn)行以及并網(wǎng)運(yùn)行這兩種運(yùn)行模式都已經(jīng)被人們所注意，本文將對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

一、光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）子系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要是由光伏模塊的子系統(tǒng)以及逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)等組成，其中子系統(tǒng)是相對(duì)比較獨(dú)立的系統(tǒng)，可以通過(guò)并網(wǎng)逆變器將三相交流電連接到升壓的變壓器當(dāng)中，最終連接電網(wǎng)。

（二）主要設(shè)備選型。想要保證單位造價(jià)最低化，首先要保證逆變器的容量最大化。分析從前的工作經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，容量越大，發(fā)生故障的時(shí)候，對(duì)系統(tǒng)造成的沖擊就越大。所以在進(jìn)行并網(wǎng)逆變器選擇的時(shí)候，不僅要考慮到光伏系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況，更要判斷出哪種容量的逆變器更適合，因?yàn)椴⒕W(wǎng)型的逆變器必須具備過(guò)頻率保護(hù)、逆向功率保護(hù)等方面的功能。光伏電池組件可以使用直流配電來(lái)檢測(cè)逆變器，保證每一個(gè)電池當(dāng)中電流的穩(wěn)定性，并且可以將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給控制器，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，而且使用該方法還可以將并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)化為獨(dú)立行使的并網(wǎng)。

（三）升壓系統(tǒng)。大部分并網(wǎng)逆變器所產(chǎn)生的交流電都需要通過(guò)升壓入網(wǎng)，而且光伏發(fā)電系統(tǒng)自身可以產(chǎn)出的電量也影響著升壓變壓器的額定容量，所以盡量選擇箱型的干式變壓器。可以對(duì)升壓變電站進(jìn)行分層布置，上層作為逆變室使用，下層作為配電室使用。其中高低壓進(jìn)線柜的選擇，高壓擇中置式的接線柜，低壓則選擇抽出式的開(kāi)關(guān)柜。還需要配備計(jì)算機(jī)來(lái)保證對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)控變壓器兩端的電壓以及線圈的溫度，而且可以使用該系統(tǒng)讓多路的逆變器在內(nèi)部控制器當(dāng)中實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)行。可以使用群控器對(duì)多數(shù)逆變器進(jìn)行控制，不僅可以降低逆變器的損耗，同時(shí)還可以提升逆變器的實(shí)際使用壽命。

（三）保護(hù)措施設(shè)計(jì)。通常情況下升壓變壓器都會(huì)安裝高溫跳閘控制裝置，對(duì)流經(jīng)的電力以及電壓進(jìn)行保護(hù)。而且一些并網(wǎng)或者是電容器開(kāi)關(guān)柜上都會(huì)安裝保護(hù)裝備，保證系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)電壓過(guò)高或者是電壓不足的情況，一般這種開(kāi)關(guān)都會(huì)設(shè)置一些過(guò)流跳閘，如果出現(xiàn)問(wèn)題，逆變器可以成功從系統(tǒng)當(dāng)中脫離出來(lái)。

二、光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題及解決措施

（一）孤島效應(yīng)。如果光伏系統(tǒng)出現(xiàn)任何的故障，導(dǎo)致系統(tǒng)停止工作，用戶端附近光伏并網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)自給自足的孤島，這一電力孤島會(huì)給相關(guān)檢測(cè)人員帶來(lái)巨大的危險(xiǎn)，這一效應(yīng)就是我們通常所說(shuō)的孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)會(huì)從根本上影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行，為了減少這一情況發(fā)生的概率，必須要進(jìn)行防孤島保護(hù)。目前我國(guó)常用的保護(hù)方式主要分為主動(dòng)保護(hù)與被動(dòng)保護(hù)，這兩種保護(hù)方法各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但是每一個(gè)光伏系統(tǒng)當(dāng)中都必須要設(shè)置防孤島效應(yīng)保護(hù)措施，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)失壓時(shí)，防孤島設(shè)施必須要在2秒的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，斷開(kāi)該端口和總電網(wǎng)直接的連接，保證整體的安全性。

（二）諧波污染。在進(jìn)行光伏并網(wǎng)的時(shí)候，會(huì)使用到許多不同種類的電子設(shè)備，其中比較重要的就是逆變器，會(huì)產(chǎn)生比較多的諧波，所以必須保證所注入的諧波滿足相關(guān)規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)。可以使用PWM對(duì)其進(jìn)行控制，從電壓的外環(huán)以及電流內(nèi)環(huán)雙方面入手，組成相應(yīng)的控制系統(tǒng)，從根本上解決諧波污染的問(wèn)題，而且可以經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)問(wèn)題可以對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。

（三）無(wú)功補(bǔ)償。光伏并網(wǎng)逆變器在使用過(guò)程當(dāng)中必然會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)功消耗的情況，所以必須要通過(guò)一些設(shè)備保證這部分裝置可以妥善的進(jìn)行無(wú)功調(diào)節(jié)，通過(guò)無(wú)功調(diào)節(jié)這一方式保證高壓側(cè)母線的電壓始終都在比較合理的范圍之內(nèi)。對(duì)功率因數(shù)大于0.98的這一部分光伏并網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要格外注意無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題，通過(guò)高效的無(wú)功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)分層區(qū)分并且保證系統(tǒng)的就地平衡，通過(guò)該方式減少光伏發(fā)電或者是接入的時(shí)候，對(duì)系統(tǒng)電壓產(chǎn)生的影響。使用該方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以從根本上減少線損，從而保證逆變器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。比如一光伏發(fā)電系統(tǒng)使用10kV的電壓接入到系統(tǒng)當(dāng)中，那么10kV的電壓功率因數(shù)應(yīng)該在0.85-0.98這一數(shù)值之間，我們可以使用常規(guī)裝機(jī)容量總量的6成對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行配置，想要對(duì)無(wú)功電流進(jìn)行補(bǔ)償，我們可以使用瞬時(shí)無(wú)功功率理論配合無(wú)功電流對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方式可以與諧波電流電測(cè)法搭配使用，這兩種方法檢測(cè)出來(lái)的數(shù)值即為補(bǔ)償電流的實(shí)際參考值，并且可以對(duì)補(bǔ)償電流以及諧波進(jìn)行控制。

（四）電壓閃變

想要保證電能質(zhì)量，就必須要做好電壓閃變控制工作，因?yàn)殡妷荷谱儗儆陔娔苜|(zhì)量的一個(gè)比較重要的指標(biāo)，輻照度越大，光伏陣列輸出的功率也就越大，從而對(duì)電壓善變產(chǎn)生更大的影響。如果輻照度的波動(dòng)較大，那么輸出功率的波動(dòng)也會(huì)變大，從而給電網(wǎng)電壓善變產(chǎn)生巨大的影響，所以在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)中，必須要最大程度的控制電壓閃變量，進(jìn)而保證工程質(zhì)量。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)能源的需求量逐漸增大，導(dǎo)致當(dāng)今市場(chǎng)能源供給量遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。針對(duì)這一實(shí)際情況，光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，使用光伏技術(shù)進(jìn)行發(fā)電，不僅可以緩解當(dāng)前我國(guó)社會(huì)資源緊張的情況，而且可以促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展。本文主要對(duì)光伏發(fā)電中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析，并從多角度提出解決方式，旨在提升光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)。

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