论文部分内容阅读
摘 要：随着社会的不断发展，光伏发电在我国的发展得到进一步提高，更好地满足我国电力系统的运行要求，因此需要重点加强新能源光伏发电并网问题的研究。新能源光伏发电在应用过程中没有机械部件，不会产生燃料消耗，能够更好的保证噪声控制，没有污染。同时，太阳能资源是一种可再生资源，能够更好地缓解我国能源的压力，因此进一步加强光伏发电技术的研究非常有必要。
关键词：新能源;光伏发电;并网问题
分类号：TM615
一、新能源光伏发电并网组成分析
新能源光伏发电并网系统，主要由光伏电池、支架、电缆、并网逆变器构成，通过运用该系统，可以产生和电网电压相同的交流电。光伏并网发电系统运行原理比较简单，通过利用电池方阵的光生伏特效应，将太阳能快速的转换成电能，然后经过控制器的科学调节，输入到逆变器当中，最终并入公共电力网络，该过程简单快捷，能够显著降低电力能源损耗与浪费。需要注意的是，因为电网与逆变器的输出处于并联状态，故要保证两者运行频率相同，如果两者运行频率不同，特别容易发生电源充放电故障，增加系统损耗。
结合光伏发电并网系统运行状态得知，随着技术发展并离网系统占比增多，其内部的能量存储装置，具有良好的可调度作用，因为存在蓄电池，所以能够连续供电，进一步满足了用户的用电需求。此系统也可以提供较为稳定的电压，从某个角度来说，该系统具备功率调节功能，能够明显提升电力能源质量。通过运用光伏发电并网技术，能够保证我国能源短缺问题得到一定缓解，结合我国可再生能源发展规划得知，预计2050年，能够实现600GW太阳能发电机组目标，在我国的电力装机当中，可再生能源大约占25%，其中光伏发电占5%。
二、光伏发电并网技术特点
结合我国现阶段已接入电网光伏发电站类型得知，主要分成三个等级，分别是大型、中型、小型发电站，由于光伏电站所在区域的负荷不同，其容量也存在较大差距。通过采用光伏发电模式，可以保证太阳能快速转换成直流电，但直流电无法并入到交流电网之中，经过一系列的转换后，形成交流电，可并入到交流电网中，在这个过程当中，逆变器占据重要的作用。逆变器具备良好的保护功能，并网能力突出，能够实现最大功率的准确追踪。
另外，如果电网出现紧急故障，逆变器能够自动将电源切断，如果太阳能光伏发电系统内部传输功率，超出了实际的负载需求，逆变器可以将额外电力，快速的输送到公共电网当中，从而提高了系统的安全性能。结合光伏发电系统的运行特点能够得知，受外界光照的影响，若不能够产生足够电力，系统能够从电网中得到有效的补充。
三、新能源光伏发电核心并网技术分析
1.逆变器的最大功率追踪
（1）扰动观察方法
通过运用此种观察方法，在一定时间内，增加、减少光伏阵列的电压输出，并结合机组输出功率变化特点，对系统的输出电压进行科学调整，确保系统所输出的功率符合最大功率需求。此种方法操作简便，传感器无需具备较高精度。但需要注意的是，若采用此种观察方法，系统最大功率周围容易出现震动，造成功率的部分损失，同时布长设置难度较大，使得功率追踪精度不断下降。
（2）电导增量方法
此种方法主要是对光伏阵列电导增量与瞬时电导值，进行科学的比较，从而确保信号跟踪最大功率得到有效的控制，在系统控制过程当中，相关人员要结合光伏阵列一端的输出电压，或电流的变化情况，合理选择控制算法。从实际角度来说，此种方法主要由扰动观察方法改进得来，针对系统的控制精度更高，响应速度特别快，能够显著减少系统震荡。
但是，运用此种方法，针对系统内部的各项硬件要求特别高，特别是传感器精度，在一定程度上会增加系统造价。
（3）恒电压方法
此种方法又被称作CVT，保证处于不同光照强度下的光伏输出电压保持不变，确保功率输出的稳定性。此种方法操作流程简便，但缺点也较为显著，假设外界温度不发生任何变化，运用此种方法，可以取得良好控制水平，但是，外界温度逐渐变化，系统功率也会发生一定损失。尤其是太阳能电池，温度明显升高时，电池阵列伏安曲线和系统之前设置的电压不会出现交点，系统容易出现振荡。为了避免外界环境对该系统产生的不利影响，相关人员可以结合外界温度变化特征，在系统内部设置最大的功率点，并合理控制光伏阵列温度，科学确定电压给定值。
2.核心问题
（1）因为外界的光照强度，会对光伏电站自身输出功率产生一定的影响，受季节与天气影响，系统容易出现不稳定功率，所以，相关人员要全面考虑电压波动问题，根据光伏发电系统特点，考虑到外界光照强度下降对系统电网产生的影响。
（2）如果光伏发电并网系统出现谐波问题，会显著降低电网的安全性能與可靠性能，故相关人员要加强治理力度，系统直流电逆变成正弦交流电的过程当中，容易出现斜坡问题，在正弦交流电入网期间，加强检测，能够避免此类问题的发生。
3.光伏并网系统设计要点
（1）明确子系统组成要素。光伏发电并网系统组成结构复杂，其中，直流配电监测装置与逆变器并网系统为核心元件，子系统较为独立。在重要设备选型环节，遵守经济性原则，合理确定逆变器容量。通过科学选择逆变器，能够保证其保护功能得到更好发挥，提升光伏发电并网系统的可靠运行水平。
（2）科学设计测控保护装置，针对系统所产生的过电流与过电压，进行有效保护。如果出现孤岛效应，逆变器能够自动脱离。同时，全面考虑到防雷接地现象，通过在屋顶安装变电站与光伏电池组件，并合理设置避雷带，能够显著减少雷击现象的发生，在设备外壳部位，也需要进行接地处理，从而保障操作人员的生命安全。
四、结束语
综上，因为地球资源消耗速度的不断加快，新能源利用问题已经引起全世界的广泛重视，利用太阳能发电，可以保证全球资源紧张问题得到良好缓解。由于太阳能光伏发电技术不断成熟，通过运用光伏发电并网技术，能够进一步提高太阳能利用率。在本文中，通过全面分析了太阳能光伏发电核心并网技术，例如逆变器的最大功率追踪、光伏并网系统设计要点等，可以确保光伏发电并网系统的可持续运行。
参考文献：
[1]黄耀龙.光伏发电系统并网控制策略研究[J].电力设备管理，2020（12）.
[2]张超.新能源发电并网对电网电能质量的分析研究[J].中国设备工程，2019（19）.
[3]靳重庆.光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略[J].电力设备管理，2020（02）.
（青海黄河光伏维检有限公司 青海海南州 813000）
关键词：新能源;光伏发电;并网问题
分类号：TM615
一、新能源光伏发电并网组成分析
新能源光伏发电并网系统，主要由光伏电池、支架、电缆、并网逆变器构成，通过运用该系统，可以产生和电网电压相同的交流电。光伏并网发电系统运行原理比较简单，通过利用电池方阵的光生伏特效应，将太阳能快速的转换成电能，然后经过控制器的科学调节，输入到逆变器当中，最终并入公共电力网络，该过程简单快捷，能够显著降低电力能源损耗与浪费。需要注意的是，因为电网与逆变器的输出处于并联状态，故要保证两者运行频率相同，如果两者运行频率不同，特别容易发生电源充放电故障，增加系统损耗。
结合光伏发电并网系统运行状态得知，随着技术发展并离网系统占比增多，其内部的能量存储装置，具有良好的可调度作用，因为存在蓄电池，所以能够连续供电，进一步满足了用户的用电需求。此系统也可以提供较为稳定的电压，从某个角度来说，该系统具备功率调节功能，能够明显提升电力能源质量。通过运用光伏发电并网技术，能够保证我国能源短缺问题得到一定缓解，结合我国可再生能源发展规划得知，预计2050年，能够实现600GW太阳能发电机组目标，在我国的电力装机当中，可再生能源大约占25%，其中光伏发电占5%。
二、光伏发电并网技术特点
结合我国现阶段已接入电网光伏发电站类型得知，主要分成三个等级，分别是大型、中型、小型发电站，由于光伏电站所在区域的负荷不同，其容量也存在较大差距。通过采用光伏发电模式，可以保证太阳能快速转换成直流电，但直流电无法并入到交流电网之中，经过一系列的转换后，形成交流电，可并入到交流电网中，在这个过程当中，逆变器占据重要的作用。逆变器具备良好的保护功能，并网能力突出，能够实现最大功率的准确追踪。
另外，如果电网出现紧急故障，逆变器能够自动将电源切断，如果太阳能光伏发电系统内部传输功率，超出了实际的负载需求，逆变器可以将额外电力，快速的输送到公共电网当中，从而提高了系统的安全性能。结合光伏发电系统的运行特点能够得知，受外界光照的影响，若不能够产生足够电力，系统能够从电网中得到有效的补充。
三、新能源光伏发电核心并网技术分析
1.逆变器的最大功率追踪
（1）扰动观察方法
通过运用此种观察方法，在一定时间内，增加、减少光伏阵列的电压输出，并结合机组输出功率变化特点，对系统的输出电压进行科学调整，确保系统所输出的功率符合最大功率需求。此种方法操作简便，传感器无需具备较高精度。但需要注意的是，若采用此种观察方法，系统最大功率周围容易出现震动，造成功率的部分损失，同时布长设置难度较大，使得功率追踪精度不断下降。
（2）电导增量方法
此种方法主要是对光伏阵列电导增量与瞬时电导值，进行科学的比较，从而确保信号跟踪最大功率得到有效的控制，在系统控制过程当中，相关人员要结合光伏阵列一端的输出电压，或电流的变化情况，合理选择控制算法。从实际角度来说，此种方法主要由扰动观察方法改进得来，针对系统的控制精度更高，响应速度特别快，能够显著减少系统震荡。
但是，运用此种方法，针对系统内部的各项硬件要求特别高，特别是传感器精度，在一定程度上会增加系统造价。
（3）恒电压方法
此种方法又被称作CVT，保证处于不同光照强度下的光伏输出电压保持不变，确保功率输出的稳定性。此种方法操作流程简便，但缺点也较为显著，假设外界温度不发生任何变化，运用此种方法，可以取得良好控制水平，但是，外界温度逐渐变化，系统功率也会发生一定损失。尤其是太阳能电池，温度明显升高时，电池阵列伏安曲线和系统之前设置的电压不会出现交点，系统容易出现振荡。为了避免外界环境对该系统产生的不利影响，相关人员可以结合外界温度变化特征，在系统内部设置最大的功率点，并合理控制光伏阵列温度，科学确定电压给定值。
2.核心问题
（1）因为外界的光照强度，会对光伏电站自身输出功率产生一定的影响，受季节与天气影响，系统容易出现不稳定功率，所以，相关人员要全面考虑电压波动问题，根据光伏发电系统特点，考虑到外界光照强度下降对系统电网产生的影响。
（2）如果光伏发电并网系统出现谐波问题，会显著降低电网的安全性能與可靠性能，故相关人员要加强治理力度，系统直流电逆变成正弦交流电的过程当中，容易出现斜坡问题，在正弦交流电入网期间，加强检测，能够避免此类问题的发生。
3.光伏并网系统设计要点
（1）明确子系统组成要素。光伏发电并网系统组成结构复杂，其中，直流配电监测装置与逆变器并网系统为核心元件，子系统较为独立。在重要设备选型环节，遵守经济性原则，合理确定逆变器容量。通过科学选择逆变器，能够保证其保护功能得到更好发挥，提升光伏发电并网系统的可靠运行水平。
（2）科学设计测控保护装置，针对系统所产生的过电流与过电压，进行有效保护。如果出现孤岛效应，逆变器能够自动脱离。同时，全面考虑到防雷接地现象，通过在屋顶安装变电站与光伏电池组件，并合理设置避雷带，能够显著减少雷击现象的发生，在设备外壳部位，也需要进行接地处理，从而保障操作人员的生命安全。
四、结束语
综上，因为地球资源消耗速度的不断加快，新能源利用问题已经引起全世界的广泛重视，利用太阳能发电，可以保证全球资源紧张问题得到良好缓解。由于太阳能光伏发电技术不断成熟，通过运用光伏发电并网技术，能够进一步提高太阳能利用率。在本文中，通过全面分析了太阳能光伏发电核心并网技术，例如逆变器的最大功率追踪、光伏并网系统设计要点等，可以确保光伏发电并网系统的可持续运行。
参考文献：
[1]黄耀龙.光伏发电系统并网控制策略研究[J].电力设备管理，2020（12）.
[2]张超.新能源发电并网对电网电能质量的分析研究[J].中国设备工程，2019（19）.
[3]靳重庆.光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略[J].电力设备管理，2020（02）.
（青海黄河光伏维检有限公司 青海海南州 813000）