配電網(wǎng)中分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入的技術(shù)探討

黃蕾

[摘 要] 隨著經(jīng)濟社會和新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，電力行業(yè)的發(fā)展面臨著新的趨勢和挑戰(zhàn)，在新的發(fā)展形勢下，大力推動新能源在電力系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用是電力行業(yè)發(fā)展的重要方向。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅是新時期電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容，而且也是光伏產(chǎn)業(yè)新能源應(yīng)用的重要方向，在新時期電力系統(tǒng)建設(shè)和使用性能效益提升方面發(fā)揮著十分重要的作用。基于此，對配電網(wǎng)中分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入技術(shù)進行了相關(guān)的分析和探討。

[關(guān) 鍵 詞] 配電網(wǎng)；分布式；光伏發(fā)電系統(tǒng)；接入技術(shù)

[中圖分類號] TM615 [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）27-0160-01

隨著能源損耗問題的不斷突出，新時期各個行業(yè)的發(fā)展都十分重視新能源的開發(fā)和利用。光伏產(chǎn)業(yè)是我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，也是我國節(jié)能減排工作應(yīng)對氣候變化問題的重要環(huán)保措施。分布式光伏發(fā)電技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，能夠有效提高配電網(wǎng)建設(shè)、應(yīng)用的生態(tài)環(huán)保效益，在配電網(wǎng)性能方面也發(fā)揮著十分重要的作用。

一、配電網(wǎng)中分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入軟的硬件設(shè)計基礎(chǔ)

（一）硬件技術(shù)分析

系統(tǒng)負載、電力使用功率、太陽輻射量、日照時間長短以及蓄電池的性能等是影響分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的重要因素。根據(jù)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計要求，硬件設(shè)計主要包括以下幾個方面。

首先，太陽能電池組是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)重要的硬件組件。目前，結(jié)晶硅是太陽能電池組件最常用的材料，高純硅材料是最理想的太陽能電池組制作材料，硅材料能夠在太陽光照的作用下形成大面積的PN結(jié)，在PN結(jié)的周圍能夠形成電場，在電場兩側(cè)接上電池就能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能朝電能的轉(zhuǎn)化。太陽能資源的利用效率是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在配電網(wǎng)中應(yīng)用效能的關(guān)鍵要素。因此，為了實現(xiàn)有效的太陽能轉(zhuǎn)化，一定要對太陽能組件的安裝位置進行優(yōu)化，選擇陽光最充足的方向進行安裝，充分考慮經(jīng)緯度、最佳輻照量等相關(guān)要素，科學(xué)確定太陽能組件的安裝位置。

其次，蓄電池作為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要儲能硬件設(shè)備，主要是對轉(zhuǎn)化的電能進行儲存，當(dāng)光照或者是太陽能組件所產(chǎn)生的電能不足的時候為配電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)。根據(jù)蓄電池的特性以及使用方式，要結(jié)合配電網(wǎng)的實際情況，對蓄電池的額定容量、充放電性能以及使用壽命等相關(guān)因素進行考慮，在保證蓄電池使用性能要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟效益和安全使用要求，選擇最佳的蓄電池型號和容量。

再次，充電控制器是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要硬件設(shè)施，由于蓄電池在光照的影響下會頻繁地充電、放電，因此很容易會出現(xiàn)充電和放電過度的情況，針對這個問題，在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)置了充電控制器，對太陽能電池組件向蓄電池充電的電流和電壓進行控制，并且結(jié)合配電網(wǎng)實際應(yīng)用要求做好電能的負載輸出控制。在選擇充電控制器的時候，要對配電網(wǎng)電流、電壓設(shè)定以及蓄電池保護門限等相關(guān)參數(shù)進行充分考慮。

最后，逆變器、配電設(shè)備和安裝裝置也是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的重要硬件基礎(chǔ)設(shè)施，其中逆變器主要是對太陽能電池組件產(chǎn)生的電流、電壓信號進行采集的，并且通過驅(qū)動主電路發(fā)出相關(guān)的控制指令，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。母線、控制設(shè)備、保護設(shè)備也是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備。

（二）系統(tǒng)軟件設(shè)計

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟件設(shè)計要對配電網(wǎng)的發(fā)電要求和相關(guān)情況進行預(yù)測分析，并且要兼顧配電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和社會性。具體地說，要對配電網(wǎng)負載的用電量和功率等數(shù)據(jù)進行可靠的統(tǒng)計，要對太陽能組件的安裝傾角、輻射量等相關(guān)參數(shù)進行計算，做好太陽能電池組件、蓄電池容量的計算和優(yōu)化組合設(shè)計。

二、配電網(wǎng)中分布式光伏系統(tǒng)接入的具體應(yīng)用

分布式光伏系統(tǒng)在配電網(wǎng)中應(yīng)用的首要步驟就是要對兩者之間的互相協(xié)同情況進行分析。首先，分布式光伏系統(tǒng)要對配電網(wǎng)的電壓波動和電流閃變的問題進行解決，要通過系統(tǒng)中配備的相關(guān)保護裝置確保配電網(wǎng)的安全可靠運行。其次，要對分布式光伏接入系統(tǒng)中的逆變器設(shè)備進行科學(xué)的應(yīng)用和管理，采用相關(guān)的技術(shù)減少逆變器產(chǎn)生的電流諧波和直流分量，以此來確保配電網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。另外，要在配電網(wǎng)分布光伏發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)置孤島檢測技術(shù)，當(dāng)發(fā)生緊急問題的時候，能夠快速地切除故障，確保配電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，既是新時期經(jīng)濟社會發(fā)展對電力行業(yè)發(fā)展提出的重要要求，也是電力行業(yè)實現(xiàn)綠色節(jié)能生產(chǎn)的重要措施。隨著配電網(wǎng)智能化趨勢的不斷發(fā)展，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)將在配電網(wǎng)接入技術(shù)方面取得更多的突破和技術(shù)創(chuàng)新。

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