光伏發電并網關鍵技術及對策探究

任凱

【摘要】：目前，新能源在我國的發展迅速，光伏發電技術得到了廣泛應用，在電網系統建設中起到了至關重要的作用。隨著，分布式光伏電站并網工程層出不窮，可以有效緩解能源緊張、用電需求量日漸增加間的矛盾，促進不同行業與領域健康穩定發展。因此，本文從不同角度入手客觀分析了分布式光伏電站并網的工程應用。

【關鍵詞】：光伏發電；并網技術；關鍵技術；發電并網；技術對策

引言

光伏發電具備安全、資源足夠、生命時間長且清潔等基本特征。在當今，其具備良好的發展前景。但是，光伏發電并未進行相應的規范化，也沒有統一的運行管理方式，不具備長時間成熟的管理經驗。所以，構建有效且規范的管理制度，尤其是增強電站的維護與管理等工作，對于大型光伏并網電站的經濟且高效運行是非常重要的。

1、光伏并網發電系統基本結構

在光伏并網發電系統的基本結構中，包括了光伏電池陣列、功率追蹤器、蓄電池組、逆變器和交流負載、交流電網等多個部分。其中，逆變器可以實現電網和光伏發電系統的連接作用。依據有沒有作為儲能容器的蓄電池，可以將其系統具體分為兩種，即可調度式并網光伏發電系統和不可調度式并網光伏發電系統。前者在逆配電器中配有負載開關和主開關，能夠讓系統實現不間斷供電，而后者的逆變器可以把光伏電池板產生的直流電能轉化成為與電網電壓同相且同頻的交流電，在主電網發生斷電現象時，系統會對電網的供電工作自動停止。目前來看，作為具有重要作用的逆變器具有五大發展趨勢，首先是拓撲結構越發簡單，生產成本逐漸減低，體積逐漸變小；其次，是允許的直流電壓輸入范圍逐漸增大；接著是其對軟開關技術的應用漸漸加強；然后是在很多的光伏并網發電系統中，對于多點平逆變器的應用漸漸增多；最后是三相并網逆變器的逐漸發展。現階段，一般的光伏并網發電系統具有三個特點，一是光谷發電系統的輸出會受到溫度、光照等相關環境因素的影響較大，輸出功率會因此產生變化，具有一定的不穩定性和不可調控性；二是光伏系統的生產成本較高，系統多采用MPPT（最大功率點跟蹤）技術，電網對于光伏電能的吸收和利用要求較高；為滿足對于太陽能的利用要求，其發電系統一般會利用并網電壓同相與并網電流，系統本身只對有功功率予以提供。

2、光伏發電并網關鍵技術分析

2.1繼電保護

在新形勢下，我國根據各地區電網運行情況，在光伏電站接入電網方面制定了相關法律法規。在分布式光伏電站并網工程方面，該地區要綜合分析一系列影響因素，根據相關法律法規，科學配置繼電保護，明確光伏電子電站線路側面配置的繼電保護裝置，科學保護線路，要根據線路各方面情況，合理加裝欠壓/超壓等保護，可以及時接收一系列跳閘命令，所配置的微機線路保護要和該地區分布式光伏電站并網建設具體要求吻合，能夠充分發揮多樣化作用。在離網狀態下，一旦其中的緊急控制沒有啟動，微電網內部頻率會大幅度降低，有功功率缺額會動態變化，和頻率變化正好相反，極易導致微電網處于癱瘓狀態。針對這種情況，在建設分布式光伏電站并網工程中，該地區需要借助繼電保護，微電網脫網之后進行合理化處理，確保微電網處于穩定運行狀態。在微電網離網方面，如果出現功率缺額情況，不重要負荷等需要及時切除，也包含某些關鍵性負荷，如果屬于功率盈余，要及時切除其中部分逆變器。在此過程中，該地區要根據分布式光伏電電站并網特點，優化利用先進的技術，借助信息化手段，構建區域合理化的監督管理系統，全方位動態監督分布式光伏發電站并網各方面情況，及時發現存在的隱患問題，進行合理化解決，有效防止分布式光伏發電系統運行中頻繁出現故障問題，處于安全、穩定運行中，順利輸送電能，提高供電質量，有效滿足地區不同行業以及領域用電量。

2.2自動化技術

利用重合閘配合與分布式光伏發電脫網的特性的方法，來將分布式光伏發電對短路影響的消除。下面是改進的微略。其一，將變電站的重合閘延時的時間延長到2.5～3.5秒。其二，不保持配電終端所送過的電流的信號，或者將信號所保持的時間縮短到1秒以內。其三，處理主站故障的功能需要對二次過電流信號疊加分析的功能進行增加。其四，分布式光伏電源并網的發網容量如果超出線路容量的25%時，對于配電終端故障信息上報的閾值需要重新進行整定，致使設定值提升。

2.3技術文件管理體系

要深入體現各電站運營的安全性，需要構建有關文件的信息檔案，接著提升電站運行和維護的可靠性。進行技術文件信息檔案的構建，應當考慮多個方面的因素，不但需要有針對性的列出幾個大項，還需要做到統籌兼顧，將信息透明化處理。其具體內容是：原始資料種類：設施選型方案、施工圖紙資料、科研究性資料；常規資料種類：設施操作和運行、維護與維修工作指標；輔助資料種類：設施說明、技術參數、實驗報告；資料說明種類：檢測項目、詳細維修流程。將這部分內容確定好以后，應當對計算機MIS管理體系進行使用，對于電站信息資料進行整理與歸納，并且構成綜合且高效的電站信息庫。

2.4復合儲能型光伏并網系統

現在，簡單的光伏系統具有輸出功率不穩定的特點，負荷儲能型光伏并網系統是儲能技術在光伏并網當中的應用具有一定的代表性，現已我國某電力企業采用的復合儲能型并網發電系統進行分析，根據它的結構可以發現它采用的是超級電容器（Super-capacitor）和蓄電池（Battery）復合儲能的方式，這種結構方式對于系統并網功率的穩定性具有量好的作用，且能夠對并網電流的諧波含量起到有效降低的作用。在其結構中，還包括了Boost變換器、光伏陣列等元件。利用超級電容器和蓄電池的互補性能，這種復合儲能型的光伏并網發電系統可以具有較好的穩定性，且對于光伏并網功率波動的問題可以得到良好的解決，進而將并網電流波形質量進行改善，讓光伏電站的可調度性提高，將自身對于外界因素的抵抗能力增強。

結語

綜上所述，分布式光伏發電因為自身發電方式的特殊性以及發電設備的特殊性，在發電過程中有許多新型的，尚待解決的問題。因為問題的新穎，各種研究觀察的核心也逐漸轉移到優化方式上，如何更好的解決各種問題也成為社會關注的重點。各種可持續發展的貫徹理念以及國家政策的支持，為更好的解決相關問題提供了必要的基礎，相信問題的解決也指日可待。

【參考文獻】：

[1]石浛錕.光伏并網發電系統在船舶上的應用[J].珠江水運，2016（12）：～11.endprint