太陽能光伏發電控制技術應用研究

鄔曉羽

摘 要：現如今，我國的科技發展十分迅速，分布式光伏發電技術是一種新型的發電技術，相對于傳統的發電技術而言，這種技術具有節能、環保、經濟性高等有點，分布式光伏發電技術的應用也越來越廣泛，對我國電力行業的發展有一定的促進作用。本文對分布式光伏發電運行控制技術進行分析和探討。

關鍵詞：太陽能 光伏發電 控制技術 半導體

引 言

在當今能源枯竭，資源緊張的現實狀況下，尋找新能源成為大家關注的話題。太陽能是地球上的清潔能源，取之不盡，用之不竭，利用太陽能資源的光伏發電技術就是太陽能資源利用的一種。將光伏發電接入電力系統，是利用太陽能資源的關鍵一步。

1、光伏發電系統概述

光伏發電技術是利用半導體界面的光生伏特效應將光能直接轉化為直流電的技術，太陽能作為清潔、可持續能源，在發電系統中的應用前景越來越大，在當前的發電系統中有多種形式的光伏發電系統，常用的是獨立太陽能光伏發電系統、并網太陽能光伏發電系統、分布式太陽能光伏發電系統。其中獨立光伏發電系統是一種獨立運行的發電系統，和電網之間沒有聯系，一般建立在與電力系統相隔較遠的邊遠地區或者野外，白天太陽能豐富的時候可以將太陽能轉化為電能，儲存在蓄電池中供晚上使用。但獨立光伏發電系統的穩定性不高，所以一般都會建立一個普通的輔助電站，一旦出現故障時可以應急，所以獨立光伏發電系統的成本較高。并網光伏發電系統的一個特點是將光伏發電設備與電網并網連接在一起進行發電的一種模式，光伏發電系統產生的電能必須要經過逆變器轉化之后才可以送入電網，不需要蓄電池，而且運行比獨立光伏發電系統穩定，成本更低。這兩種發電系統都有一定的局限性，隨著電力行業的不斷發展，發電技術的研究也越來越深入，產生了一種新的發電模式，即分布式光伏發電，該模式是一種就近發電、就近并網利用的發電模式，屬于家庭發電模式中的一種，具有很高的節能性、環保性，而且分布式光伏發電系統使用十分便捷，群眾可以在自家屋頂以及戶外場地中選擇合適的位置進行安裝，安裝過程簡便，設備的空間占用率小，由于優點眾多，當前分布式光伏發電的應用越來越廣泛。

2、光伏發電控制技術

2.1儲能與充放電控制

系統的控制器需要對最大輸出功率進行跟蹤，確保系統始終以最大功率進行輸出，避免蓄電池深度放電與過充電，同時使蓄電池進入最佳使用狀態。系統充電控制模塊使用性能主要受電壓外環檢測精確度影響。普通電壓檢測對充電時的蓄電池進行持續檢測。如果蓄電池端電壓超過限定值，則蓄電池充滿，隨機停止充電。蓄電池在充電時其端電壓可以達到限定值，而在停止充電之后，端電壓將開始下降，事實上并沒有完全充足。可見，該方法不能滿足充電特性，無法發揮整體效能，還會縮短電池使用壽命。

2.2施工技術

施工需要準備工作，定位放線，焊接支架基礎構架，安裝電池板支架，安裝太陽能電池板，安裝電氣工程，調試并網等。施工之前要徹底清理光伏屋面，保證施工現場用電，嚴格按照圖紙安裝，及時與施工人員做好安全技術工作。太陽能電池板安裝前要先檢驗，保持無裂紋、無變形、無劃痕、無損壞等，在陽光下的開路電壓需要準確測量。要避免組件從支架上滑落造成人員和財產損失。應當一人確保支架正常的情況下，一人將組件在螺母上固定。各個組件要保持橫平豎直，從上到下逐塊安裝。安裝匯流箱時要首先檢查，并安裝牢固，電纜與匯流箱之間保持安全距離。安裝橋架前要確認橋架無變形，并要求與設計吻合，使用螺栓連接，確保電纜橋架垂直和水平的誤差符合要求。調試并網需要檢測和調整系統性能，步驟是啟動系統設備，重點觀察配電裝置和逆變器能否正常工作，檢查光伏發電系統參數能否被監控軟件顯示正常。調試運行合格后可以并入電網。

2.3并網控制

當系統要并入公共電網時，系統輸出的電壓及頻率除了要和電網保持一致，相位也應與電網完全一致，實現同步。為達到同步，就要用到逆變器。利用并網系統后，光伏電池產生的功率能順利轉換成市電，同時和公共電網實現并入。在這種情況下，借助逆變器，可減小因為饋入電流而產生的諧波。對于饋入電網，其諧波失真應盡可能的低，同時要做好輸出電流和功率轉換的控制，可見這是一個十分復雜的問題。并網系統的逆變器主要采用雙環控制，對外環電壓環，其將在理想情況下的正弦波為依據和參考，比對參考與輸出電壓，取其為調節裝置的輸入值，同時考慮電壓前饋。

3、太陽能光伏發電并網技術的應用前景

我國太陽能光伏發電并網系統成本高，但國家政策支持，大多數擁有補貼，技術問題也相繼攻克，但政策體制和管理機制是最大短板。分布式光伏電站占地少，分布廣，應設立國家技術標準，出臺管理辦法，由電網公司、管理部門和光伏業界共同推動。明確光伏電力收費標準，在符合技術標準的情況下，推動用戶側并網，自發自用和余電上網以及調劑余缺等措施。允許光伏公司在非自有土地上建設分布式小型光伏電站，與建筑業主實現利益分配，有最初的投資補貼轉變為電價補貼。

4、結束語

太陽能光伏發電并網技術在應用中體現出其它能源所不具備的清潔、技能、環保、可再生的優勢，可以有效提高能源利用率，在未來具有廣泛的應用前景。社會經濟穩步向前發展，光伏發電技術的優勢也逐漸顯露。

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