分布式并网光伏发电站系统应用与技术分析

陈金波 薛峰

摘 要：在能源资源紧张的时代背景中，太阳能等可再生性、清洁性能源在现代产业发展中占据重要地位，其对光伏发电产业持续发展进程起到推动作用。分布式光伏发电系统具有无占地性、无噪音、无污染、架设电安设电线路就可发电等优势特征，故而得到较广泛应用。文章在对光伏发电系统主要构成阐述的基础上，针对当下分布式光伏并网发电系统运行期间常用的几种技术类型作出详细探究，并结合该技术对电网运行形成的影响，对其未来发展方向作出科学预测。

关键词：分布式；并网光伏发电站系统；技术应用；发展前景

中图分类号：TM615 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）20-0148-02

Abstract： In the context of the shortage of energy resources， renewable and clean energy such as solar energy occupies an important position in the development of modern industry， which plays an important role in promoting the sustainable development of photovoltaic power generation industry. Distributed photovoltaic power generation system has been widely used because of its advantages such as no occupation， no noise， no pollution， power generation by setting up electric power lines and so on. Based on the description of the main composition of photovoltaic power generation system， this paper makes a detailed discussion on several types of technologies commonly used during the operation of distributed photovoltaic grid-connected power generation system， and， combined with the impact of this technology on the formation of power grid operation， makes a scientific prediction of its future development prospect.

Keywords： distributed； grid-connected photovoltaic power station system； technical application； development prospect

當下人口基数不断增加、生态环境污染与能源枯竭日益加剧。世界各国在发展经济过程中提出节能环保的号召。在这样的社会背景下，光伏发电技术的应用与推广，已成为世界各国研究的热点问题之一。分布式光伏并网发电是光伏的主要技术之一，加强对该发电技术的应用，能有效促进我国整个电伏发电产业发展，同时也有利于解除我国当下面对的环境污染问题，促进人与自然生态环境和谐发展。本文主要对分布式并网光伏的具体应用做出较详细探究。

1 光伏发电系统基本构成

光伏组件一般分为晶硅电池组件和薄膜电池组件两种，安设在建筑体屋顶上，其能有效接收太阳能辐射，并将太阳能转化为电能。而分布式并网光伏发电系统的主要构成有电能电池、汇流箱、系统保护设备、配电装置、监控系统等。本系统在设计过程中采用的光伏发电系统见图1所示，对其整体分析后，发现光伏组件采用并联与串联的方式，将光伏组件产生的直流电汇流后，经光伏逆变器转变为交流电，在交流配电设备的协助下，把电能顺利的输送给用户或对电网传导。

2 分布式光伏并网发电系统的相关技术分析

2.1 并网控制技术

从宏观的角度分析分布式光伏发电系统特征有能源来源渠道广泛、电流器并网数量繁多，其能提升系统的发电效率，检测输电线路长度，但同时其运行期间安全性受到一定威胁，为保证该发电系统在发电期间能安稳供电，此时对并网推行一定控制措施是必须进行的事宜，当下我国针对并网控制技术的研究主要包括如下几方面内容：（1）分布式并网发电系统在独立运转状态下10格力面积电压与频率能实现对其协调性、有效性控制。（2）能源的多样化来源渠道及并网逆变器的分布模式，促使发电系统并网运转期间能强化电网的协调性与规范性。（3）检测无盲区孤岛。该目标的实现需以发电系统有关特征为凭据，进而实现对网内电气性能指标的深度性研究。

2.2 风险控制技术

当下，家装分布式光伏发电技术在社会各个领域中有广泛性应用。应用效果得到大量用户的肯定与信赖。在这样的情景下，与系统相关的风险控制技术应势而生，对安装家装分布式光伏发电设备设施实施相关防控措施，能减少或规避不必要风险的发生。风险控制技术的研发，能保证用户用电过程的安全性，当下家装分布式系统设备在安装过程中常见的风险类型有电压保护风险，继电保护风险等。在对以上风险防控期间，相关人员一定要严格依照有关规范与操作规则操作，给予安装过程高度重视。精确设置与调控设备参数，能使发电设备设施后续运行安全性有一定保障。另外，技术人员在实践中应连续优化控制设施与监控装备，力争实现对电力系统运行故障的全面性、实时性监测，同时结合技术监测期间发现的不足，深入分析问题成因，并及时实施针对性改善措施。针对设备的关键点，安设相关的绝缘装备与避雷装备，以优化继电保护工作效率。

2.3 运行控制技术

目前我国分布式光伏并网发电系统的运行模式主要有如下两种，一是上级调控监控中心的控制，二是系统智能化控制。运行控制技术在发的系统发电过程中的应用主要是采用实时动态性采集系统运转所处环境温度、辐射强度、交流输出电压及电流等指标，当被采集的数据与电脑系统输出功率相关规定相符时，提示光伏发电系统可依照效率最高的原则，自行在恒压恒功率恒电流及最大功率为点追踪模式中作出最有利选择。在恒压运行模式下，逆变器中的直流母线电压指标不变，电压值是开路电压的70.0%左右；而在恒功率运行模式下，技术人员可结合需求，连续调整指标。并网结合电力系统相关命令，进行规范性的发电作业；在恒流工运行模式下，并网发电目标的实现是以恒定交流电流为基础，此时逆变器电流指标高低也能被连续调控，在最大功率位点追踪运行模式，逆变器不仅能达到对太阳能电池板发电电压的动态性监测，还可实现对电流电压指标的全程追踪，保证不同时间点并网发电作业的连贯性、有效性。

2.4 锁相环控制技术

将该技术应用于光伏发电系统并网中，能实现对电网输出交流电与市电同频共相的有效调控。从本質上分析，其属于一类反馈控制电路。在接收外部信号后，和自体信息系统信号作出对比性分析，进而利用其内部的有关环节控制，实现对内部回路信号相位与频率指标的调控，最后将信号传递至外界。在锁相环控制技术中，最明显功能是检测输入出信号的相位差，同时能顺利将相位差转型为电压信号，若输出信号形成较大波动时，进相器传导出的电压信号也会形成纹波。环路滤波器的能是对这些电路信号计算平均值，同时剔除纹波，获得运行相对平稳的电压信号。压控振荡器在接收运行稳定电压信号方面体现出较大优越性，同时能生成一定频率的输出信号，当输出信号传导至开关管的控制电路内时，就能实现对开关启闭过程的控制，促使逆变器输出电能和市电达成同频共相的运行模式。

2.5 网络拓扑技术

在分布式光伏系统中，网络拓扑结构和以往的集中式发电系统相比存在本质性差异。对网络拓扑结构进行深入分析，重点是要考虑本地太阳能的分布规律与负荷能力，进而对其实用性、随机性等指标进行精确性评估。

3 分布式光伏并网发电系统对配电网电能质量形成的影响

3.1 诱发电能形成直流偏离故障

该发电系统在运转过程中，主客观等多种因素均会影响运行效率。一旦控制电路内运算放大器的零点迁徙及驱动电路出现不统一现象时，从很大程度上分析，会造成逆变器输出电压指标形成直流分量问题，此时该发电系统以逆变器为媒介与配电网相接，就会把直流分量也整合至配电网内，进而造成配电网运行过程中形成直流偏离故障问题。若发电系统形成的直流分量造成变电器正常位点出现偏离现象时，就会诱导变压器形成一定饱和现象，直流分量高于规定指标时，将会对电源系统运行安全性形成负面影响，因为配电网线路阻抗相对较低，此时把数个逆变器直接并联整合至电网内，即便是个光伏并网系统输入电压有直流分量，但是也会在不同并网的逆变器间形成数量较多的直流环流。

3.2 诱发电能形成谐波污染问题

通常情况下，并网系统以逆变器为依托实现并网的。但为有效规避其在特殊位置形成直通现象，相关人员通常在其运转期间对控制开关信号采用死区控制方法，这样保证逆变器在相同桥壁上的上、下两管死区时间内，两个开关管均能处于相同的运转状态中。但是受多种因素影响，逆变器运输过程中会形成较严重的高频谐波，这些谐波若长时间不能被解除，将会造成电流“畸形”。而在配电网现实运行期间，线路阻抗相对较大，如果未能及时实现对谐波的处置，情节严重将会诱发电压“畸变”。

4 发展前景分析

在科学技术日新月异的时代背景中，我国也加大对工分布式光伏发电系统研发工作的支持力度，国家相关部门与地方政府机关陆续颁发了与光伏产业发展相关的政策措施当下光伏式发电系统在发电站交通监控景观照明等领域中均有广泛性应用，很多光很多居民也陆续开始使用家用家居太阳能电源产品，其中居民自建房屋城市居民小区等是当下应用范围最广的分布式光伏发电系统，日照辐射优良，安装灵活度高，系统运行效率高是其主要特征促进其大规模推广应用过程，据不完全统计，截至2018年我国分布式光伏新增2096万千瓦，到12月底，全国光伏发电装机达到1.74亿千瓦，其中，分布式光伏5061万千瓦。国家发布的相关政策文件中明确指出，全力鼓励将分布式光伏发电系统建设，以实现和建筑工程的有效结合，支持企事业单位、社区与家庭安设与使用该发电系统，与此同时，关于屋顶问题、接入问题等也逐渐得到改善。

5 结束语

综合全文，可见分布式光伏电网发电技术具备节能、建设成本低与环保等优势特征，迎合了当下可持续发展理念，伴随着能源短缺、环境污染现象的加剧，分布式光伏电网发电技术的优越性将会更显著，在电网系统中占据至高点，获得更大的发展空间。

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