光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略

周家军

摘要研究主要针对光伏发电系统中并网点电压升高原因，主要分析角度是传输理论方面，并且简要介绍光伏发电系统总的有功和无功电压调整要点，分析原理和方法，为电压调整提出有效建议。

关键词广发发电系统；网点电压；调整

大规模光伏发电系统在执行并网运行时，要求其所占的容量逐步提升，并且对电力系统的影响也逐渐增大。其中需要经常用到的转换接口是逆变器，在控制PCC电压时，不能单纯的依靠传统的电力调整方式，要利用经济实用的PCC电压升高解决目前问题，同时借助于自身的特点优化光伏发电，提高发电系统的渗透率。

1光伏发电系统并未电压的应用概述

我国最近几年光伏发电的技术已经开始走向成熟，同时分布式的光伏在配电网特别是在低压配电网上出现渗透率不断上调的状况。在发展中出现高光伏的渗透配电，特别在使用时遇到比较弱的反射式低压配电网形式，出现上述情况的根本原因是受到天气变化的影响，多云的天气状况光伏会出现剧烈波动，接下来就会出现电压的马上下降，闪电的出现会影响整个系统的整体稳定性能。以上诸多情况的产生让光伏承担较高的承载，很容易初选潮流逆流最终引发的电压问题。

控制上述问题如果单纯的依靠变压器或者电力电气等比较传统的电压控制方式，在响应速度不能做出调整的前提下，频繁快速的额电压变化不能是不能得以实现。

当前使用中最新的大容量逆变器主要是给电网注入额定的有功功率，也能实现最低的功率因素集中在0.9，在实际有功出力比逆变期额定功率小的情况下，那么剩余的功率能够在这个过程中实现无功率支持。例如在研究光伏接入引发的高电压现象，如果借助于逆变器这一情况不能得到妥善的解决，但是其使用时的经济效能还是值得肯定的，但是由于低压配电网中电力阻抗有一定变化形式，导致低压配电网中的无功调压效果比电压等级比较高的网络小很多，在逆变器正常运行的情况下，网点电压的控制能力也要受到变压器或者线路容量这两项因素制约。

2电压升高和调高原理

我国传统的电力系统主要电力配置方式是从高压到低压，配置系统呈现单项配置模式，所以潮流逆转的配置模式是不允许使用的，一般情况下高压、中压的变压器上面都有着调压的抽头，能够在运行中实现带载调压，但是在中压和低压部分没有调压抽屉，所以调压时不带载调压。使用过程中，为了能够有效的确保系统的整体安全性能，要求电网运营商需要通过光伏发电系统模式隔离整个升压变压器，让其接入到低压或者中压中，两网同时运行。

从上一节能够了解到，大规模的光伏发电系统在并网运行后，会出现PCC电压偏高的状况，所以在使用时需要适度的控制PCC电压。德国常用的VDE AR 4105标准规定中，就要求不允许中压并网光伏系统引发PCC的高压超过2%，低网则被控制在3%左右。

PCC电压受到电网电压、输出电线路的阻抗参数、线路的传授功率等因素限制，在结合光伏发电系统自身特点的基础上，最好使用电压调整，第一先要逐步改善电路出现的阻抗参数；第二，需要配置储备能量的相关装置；第三，在改善输电路阻抗参数的过程时控制好光伏发电系统中的有用功率以及无用功率。在使用时需要考虑一点在使用时前期成本比较大，不能做到经济适用，因而当前规模化使用还不能马上实现。在新电网固定中可以调节光伏在可用功与无用功之间，最好的办法就是先控制好各类光伏发电系统，通过输出有用功率和无用功率的方法开展，借助于光伏发现系统中有用功率和无用功率的使用策略，这样可以在一定程度上面控制好PCC电压，其实可以这样理解功率控制的本族本质其实就是电流的流量，所以在研究时可以研究电流的流量控制。

2.1有功电流电源的调整原理及调整方略

1）有功电流的调整原理。光伏发电并网运行，会出现PCC电压升高的现象，究其原因是光伏发电系统的容量偏大，这必然会产生大量的有功功率，因而在使用时想办法限制或者减少光伏系统的发电状况，能控制整体的电流状况，让输出的电压在可以控制的范围内。

2）有功电流的调整方法。限制时运用有功电流限制方略时，要求了解到实验过程中的暂态和稳态波形图，图2能够了解到，当PCC本地负被隔离一，PCC能够在短时间内电压升高，同时要求电压调整器控制电压状况，增强PCC的整体控制力度，所以控制系统的动态响应也得到最为有效的控制。电压调整方式是稳态波形，也就说当前系统是稳定运行模式，随着时间推移输出的功率正在逐渐减少，电压整体偏差会出现回归为零的情况，因而系统功率运行是在单位因子范围内。

2.2无用功电流电源调整原理

1）调整原理。调整时为了控制住电力最好运用双二阶通用积分器为主要的工具，检测出PCC电压的具体相位和浮动数值，这样可以在使用是比较粗电压瞬时的幅值和锁定后的幅值，所有的误差在经过P1调节后最终获得电压调节中的无功补偿，叠加设定的武功电流参考后控制逆变器的整体数值，最终可以实现PCC的动态调整。

2）调整方法。首先使用时需要先调整好PCC的电压状况，调整过程中也呈现出暂态和稳态的实验波形图，有图可见，在PCC本地负载切除的瞬间，逆变器不能吸收任何功率，因而也就不能在此基础上调整PCC的功率，电压值指数为零以后，系统将不能正常运行单位功率的整体因素，反而会滞后于整体的功率因数状况。

3）对比总结。通过上述两个图的对比，能够了解到一点那就是有功电流电压在调整时，需要比无功电流电压调整有更快的动态响应情况，一旦有功电流电压被调整后，光伏发电系统依旧作用于单位功率的因数，反之亦然，将会制约整个单位功率因数，尤其在控制电压精度时，有功和无功两者的控制策略都较好，另外从经济方面考虑问题，无功控制策略有更好的经济收益。

3结束语

光伏发电系统并网过程中出现PCC电压升高的现象比较常见，也是光伏发电系统的关键环节，基于此，本文从功率以及传输理论上为入手点，在分析PCC电压升高的各类影响因素，并提出瞬时电压以及动态电压的整体调整方略。并且同经济角度介绍有功和无功电流的发电调整容量问题，该研究为光伏发电并网运行提供很多可参考意见。