光伏发电并网关键技术及对策探究

杜秋霞 范林建 陆黎芳

摘要： 光伏发电的核心思路是将太阳能转化为电能，一方面增加了电能储备量，另一方面也实现了能源的循环利用。随着该发电技术的不断成熟，其运行方式的发展也呈现出了多样化趋势。目前不仅可以进行独立设备运行，而且还能实现并网运行。作为电力市场的新生军，太阳能光伏发电技术既为环境保护提供了有效支持，而且充分保障了电能的供应量。因此值得进行深入探究与探讨。

关键词：光伏发电并网;关键技术;对策

引言

随着我国电力事业的不断发展，光伏发电技术的不断进步，摒弃传统供电方式发展新技术开发新的电力资源是社会发展的必然要求。光伏发电并网技术属于前沿技术，目前仍有很多不足，在诸多方面仍需改进，例如，光电转化损耗、接入网技术、电流变换技术等方面。但是相信随着科技的进步，光伏发电并网技术必然会愈加丰富和完善，必将为社会的和谐可持续发展作出重要贡献。

1光伏发电并网技术概述

太阳能资源因其自身特点在能量储备方面具有天然优势。将其通过光伏板转化为电能，不仅可以降低发电机的使用频率，而且避免了环境污染的相关问题。在光照十分充足的地区，太阳能的状态也可以提前进行预测。在技术应用逐步趋于成熟的过程中，该技术自身也得到了长足的发展。在未来的发展过程中，该技术会不断提升太阳能的利用效率，因此来满足人们不断增长的用电需求，此外，通过科学的方式扩大并网发电的规模也能进一步提高电能并网的效率。在并网发展过程中，要实现电能储存环境的良好保护，避免受到谐波干扰。与此同时，也应该注重预防动态干扰，对各类干扰源进行实时监测。只有并网系统始终保持较高的清洁度，才能使并网系统发生稳定的功效，并不断实现并网技术的突破。

2光伏发电并网关键技术

2.1逆变转换装置控制技术

在光伏发电并网系统中，逆变转换装置是核心组件，它的作用是进行光电的能量转换，逆变转换装置控制技术在光伏并网发电系统中有着非常重要的意义。其采用直接或者间接的控制方式，通过实现对电流的控制，确保光伏发电并网系统和接入电网的电流一致性。同时，为了防止单一方式应用中存在的不足，该装置还会对电流变化进行动态记录，保证了电流电压的稳定性。这对于在光伏发电并网系统中形成最佳功率提供了良好的保障。同时，该装置还可以及时迎合工程发展需求，引导太阳能投入最佳的转换状态，进而提升太阳能资源的应用率。光伏发电并网系统的核心技术主要集中在光伏发电并网系统中的逆变转换装置的技术上，这些重要技术有的目前已经实现，有的还在试验论证中。除此之外，光伏发电并网系统还包括很多重要的控制策略机制，例如，脉宽控制策略、系统过载短路保护机制绝缘策略等。

2.2功率跟踪技术

功率跟踪技术是要寻找并跟踪最大功率点，即在综合测定光伏发电系统所处的温度环境、湿度环境、光照因素的前提下，实现对光伏发电并网系统的控制调节，同时根据系统自身的运行特点绘制系统工作曲线图，并依据曲线图的变化对系统中各功率点的检测进行跟踪。实现功率跟踪技术的方法主要有：

2.2.1干扰法

此方法是对系统电压的控制，观察功率变化趋势，通过不断改变电压直到功率不再增加为止。干扰法因为比较容易实现，所以这是目前最常见的功率跟踪方法。

2.2.2电导法

此方法通过对电导的控制，渐进式地调整电压电流来达到跟踪的目的。此方法计算量较大，相比于干扰法数据分析量大，对跟踪中条件变化得相应较快。

2.2.3扫描法

此方法通过电流扫描的方式来测定系统的电流电压变化关系，在进行多次实施后更新电流电压变化关系，依此来跟踪功率点。

2.3分布式光伏发电技术

分布式光伏发电技术是通过对接受电能的分配，来实现对输出用电的分配，在接受或输出电力不足的情况下，可以与用电电网进行交换调节。分布式光伏发电技术组件主要包括：光能电池组、系统保护装置、电流回路、逆变转换装置。其中，光能电池组是核心组件，工作原理亦是将接收到的光能转化成电能，并通过逆变转换装置将电流转化成交流电形式，实现对电网输入符合要求电流的目的。

2.4并网发电功率预测

此技术在全面分析系统及其运行环境的基础上，发挥预测作用，尽可能地找出可能影响系统正常运转的不利因素，然后采取相应的应对措施消除不利影响，这样能够保障系统运行，提升系统光电转化效率。分析预测的方式主要有两种，即直接式与间接式，具体需要依照系统运行选取最适合的方式，确定出相应的影响因素。常见影响因素主要包含了云量、照射时间、照射角度等。在确定因素后，再继续对系统转化率、发电功率进行分析，并在数据模型的支持下进行数据统计与处理。当云量过多可能会使发电功率降低，因此，依照云量的具体情况对发电装置进行合理设置可以有效提升对太阳能资源的应用率，实现太阳能向电能的迅速转化。

3光伏发电并网的使用注意事项

3.1 谐波

在发电并网系统中进行的能量转换符合电网的电能需求，同时也需要符合以下条件：一，并网中的电流与电网中的电流应保持频率和相位上的一致;二，都应该属于正弦波。当并网和电网产生相互作用后，可能会在并网系统中引发谐波，从而造成污染。目前，电网工作对电网谐波已经有了明确的规定，即在应用发电并网技术时，需要对谐波问题作深入研究。不仅要对谐波进行细致分析，评估谐波对并网系统造成的损害，而且还应该在接入系统之前，对谐波电流进行合规检测，只有让电流达到预定标准才能开展后续操作。如果谐波已经产生了干扰作用，就需要安装滤波器来剔除谐波。

3.2 电压波动

电压波动会对发电并网技术的应用产生较大影响。由于并网系统的输出功率与太阳光强度成正相关，因此不同时间段的输出功率也会有所不同，在夜间通常不会产生功率。因此，在应用该技术时，要不断对外界的影响因素做调节，避免太阳光强度、季节以及气候等因素对整体的运行环境产生干扰。

4未来展望

光伏发电并网技术的市场潜力巨大，但是由于受环境以及地域因素影响，其推广应用效果还有一定上升空间。虽然在一些区域能够成熟应用，但与供电系统之间的匹配上仍存在一些问题。相关人员应将太阳能光伏发电并网技术应用的重点放在以下两个方面： 其一，提高资源使用效率。要以用户用电需求为基础，合理拓展太阳能光伏发电并网技术的应用范围，在确保太阳能能够稳定供应的前提下，研究如何进一步提升光伏组件的能量转换效率; 其二，维护电能环境，避免谐波以及动态干扰。逆变器在转换太阳能为电能的过程中会产生大量谐波，加大并网系统的电压畸变率，影响供电安全性以及发电稳定性。因此，要采取有效措施，保护并网系统的清洁度，加强谐波检测排查，从而提高电网稳定性，推动太阳能光伏发电并网系统向优质化、规范化发展。

结束语

随着新型节能材料以人工太阳能技术的不断进步，太阳能光伏发电并网技术的应用前景一片大好。相关企业以及主管部门应致力于相关发电设备的优化升级，加大科研投资，拓展该技术的应用领域，减少不可再生资源的消耗，为社会发展以及居民生活提供绿色、高效、安全的能源供给，实现经济与生态环境保护协调发展。

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