光伏發電并網的若干問題分析

李紅梅

摘 要 在現代經濟社會的發展中，能源發揮著不容忽視的作用，直接影響著經濟社會的發展速度和發展前景。隨著光伏發電技術的應用，發電技術得到了一定的改善。然而，目前光伏發電并網還存在一些問題，只有解決這些問題，光伏發電并網才能被應用于更多領域，投資成本也才能得到有效降低。本文對光伏發電系統進行了簡要分析，并闡述了光伏發電并網存在的問題，最后提出了光伏發電并網所存問題的解決對策。

關鍵詞 光伏發電；并網；問題；對策

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0136-02

目前，世界各國都面臨著能源短缺問題，這也是影響各國發展的主要因素之一。為了更好地應對能源危機，世界各國對新能源的研究越來越重視。太陽能作為一種清潔型能源，對該能源的研究逐漸受到了各國的重視。光伏發電技術作為一種新興發電技術，該技術的應用能夠有效提高太陽能開發效率，可以使太陽能逐漸被應用于各個領域。光伏發電并網技術的應用，可以實現對家庭型光伏發電系統及其他發電系統的并網運行，有利于滿足生產生活中對電力資源的需求。

1 光伏發電系統簡述

光伏發電系統與其他發電系統之間的差異是極為明顯的，從發電原理上來看，光伏發電技術的發電原理是光伏發電系統內的光伏元件在太陽光的照射下，通過光生伏打效應使電荷產生聚集效應，并生成電動勢，最終將太陽光轉變成電能。正常情況下，光伏發電系統的構成元素主要包括下述幾種：太陽能電池方陣、逆變器、控制器、交流配電器、直流配電柜等。其中，太陽能電池方陣與逆變器作為光伏發電系統的主要構成部分，通過串聯方式對太陽能電池組件進行聯合，可以起到增大電壓的作用[1]。此外，光照強度、溫度等是影響光伏發電系統運行效率的主要因素，若太陽光照射強度和天氣溫度出現較大變化，則光伏發電效率也會受到非常大的影響，而這也體現了光伏發電技術的變化快特點。

2 光伏發電并網存在的問題

2.1 電壓波動問題

在光伏發電系統應用過程中，光照強度會影響到光伏發電系統的輸出功率。在不同的季節和天氣環境下，太陽光的照射強度也會存在差異，很容易導致光伏發電系統的輸出功率變得不穩定。從實際應用角度分析，在電網運行中，對光伏發電并網技術的應用，應考慮瞬間脫離對系統電壓造成的影響問題，以便在此基礎上提高光伏發電系統運行的穩定性和安全性，進而延長該系統的使用壽命。

基于光伏發電技術而產生的光伏并網發電系統具有較強的發電功能，但缺乏一定的調峰與調頻能力，以至于電網的早晚峰負荷會受到沖擊，進而導致電網電波出現波動。光伏并網發電系統的發電功能扔需要依靠傳統的旋轉機組來實現，而該機組的應用也是解決早晚峰負荷問題的有效方法，能夠實現對發電系統早晚峰負荷的調頻[2]。同時，在光伏并網發電系統運行過程中，電力系統特別是配電系統運行的可靠性會受到影響，進而影響到電能輸送。在太陽光照射強度較低的情況下，光伏并網發電系統會出現停電問題，而受該問題的影響，電能輸送回出現問題，日常生活工作中對電力資源的需求也就無法得到滿足。除此之外，在光伏并網發電系統運行中，安裝地點、配置容量等也會降低系統運行的穩定性。另外，光伏并網發電系統中多晶硅組件的方位角會對系統的年發電量造成影響，若多晶硅組件方位角增大，廣發并網發電系統的年發電量也會隨之增加；反之，若多晶硅組件方位角減小，則該系統的年發電量也會

減少。

2.2 配電系統規劃問題

當光伏發電系統并入電網后，整個電網系統都發生了改變，特別是配電系統。在光伏并網發電系統中，配電系統的功能不僅僅是分配電能，也具備收集、傳輸和分配電能等功能，逐漸成為了符合型系統。光伏并網發電系統的應用，會影響到配電系統的電能質量，導致配電系統出現諧波污染等問題[3]。針對這種現象，在規劃配電系統的時候，應改良傳統規劃思路，創新配電系統規劃想法，以便確保光伏并網發電系統中的配電系統能夠更好地發揮作用。此外，在傳統電網系統中，分布式光伏發電的接入，會導致電網出現短路電流，也會降低供電可靠性，進而影響到供電經濟性。因此，為了更好地解決上述問題，應重視配電系統的規劃工作，以便從根源上解決這些問題，從而確保光伏發電系統的能量利用率能夠得到有效地提升。

2.3 微電網問題

光伏發電系統與傳統電網的并網需要利用微電網來完成，而微電網的運行狀態也包括多種。當分布式光伏發電系統并入電網后，電網功率的雙向流動才能夠真正實現。然而，在光伏并網發電系統的運行過程中，若電網出現故障，則需要依靠相應的裝置去控制電網的運行，以便確保電網和微電網能夠在此基礎上實現獨立運行，避免出現供電中斷等問題。與傳統發電系統相比，光伏發電系統有著明顯的區別，比如電網功率。在并網過程中，若是并入單個光伏發電系統，則電網功率會很小；但若是光伏發電系統大規模的并入，則電網系統的運行及特性又會受到影響，而這也是光伏發電并網存在的一個重要問題。

3 光伏發電并網所存問題的解決對策

3.1 合理規劃光伏發電配電系統

隨著科技水平的不斷提高，光伏發電技術也有了明顯的提高。同時，對微電網和分布式光伏發電配電系統規劃的研究，不僅能夠為光伏發電技術和并網方式的研究奠定基礎，也能夠為配電系統方法與理論的創新予以支持，也有利于改善光伏發電技術的電能輸出方式，創新并網技術。對于光伏發電并網所存在的電壓波動、諧波污染等問題，在規劃配電系統的同時，應對上述問題進行充分考慮，以便從根源上解決這些問題。在配電系統規劃過程中，應當深入研究光伏發電的原理，以便對光伏發電的程序有詳細的了解，進而在此基礎上提升光伏發電的穩定性。基于電網規劃合理性這一前提，對光伏發電的經濟性、安全性和環保性予以保障，可以為我國光伏發電技術的創新和改良提供支持，也能夠確保配電系統的功能得到有效

發揮。

3.2 對蓄電池的充電進行強化管理

在光伏并網發電系統中，化學電池能夠將裝置產生的化學能轉變成電。在電池放電完畢后，對化學電池進行充電，可以有效激活電池內的活性物質。從實質上而言，就是將電能以化學能的形式進行儲存，當需要電能的時候，可以對化學能進行轉化，使其成為電能。此外，在逆變器中添加控制器，可以有效消除負序分量。通過利用控制器，同步旋轉坐標系能夠將負序分量轉變成交流量，并且交流量的基波頻率能夠達到2倍。基于對控制器參數的合理設計，依據正序分量無靜差調節原理，利用兩組控制器，分別應用于與給定電壓矢量同向的同步旋轉坐標系以及反向的同步旋轉坐標系，可以使負序分量在反向同步旋轉坐標系的作用下，逐漸變成直

流量。

3.3 構建仿真實驗環境

為了更好地解決光伏發電系統并網所存在的問題，應基于光伏發電系統的建模，建立與之相應的光伏發電并網典型案例，并在此基礎上構建仿真實驗，用于積累光伏并網發電系統研究數據，以便提高并網后的電網運行的安全性和穩定性。同時，仿真實驗應包含下述幾個部分：典型光伏發電系統、運行方式、并網方式、故障場景等，在此基礎上光伏發電并網系統和電網的運行才能真正實現安全、穩定的運行。

4 結論

光伏發電技術是一種新的發電技術，該技術的特點是高效且無污染，有利于推動發電技術的創新和改良。目前，基于光伏發電技術而產生的光伏發電系統在并網過程中還存在一些問題，這些問題的存在會使并網后的電網運行效率受到影響，也會對光伏發電技術的深入研發造成阻礙。針對這種現象，應對光伏發電系統并網存在的問題予以針對性的解決，以便推動我國電力行業實現持續性發展。

參考文獻

[1]侯慶雷，崔大明，李超.光伏發電并網常見問題及對策分析[J].通訊世界，2015（24）：249.

[2]龐新春.光伏發電并網大電網面臨的問題[J].建筑工程技術與設計，2016（28）.

[3]王淮.光伏發電并網的若干問題研究[J].商品與質量，2015（20）.endprint