太阳能光伏发电并网技术的应用现状与对策徐勇

太阳能光伏发电并网技术的应用现状与对策徐勇

徐勇

（徐州鑫日光伏电力有限公司江苏省徐州市221000）

摘要：太阳能光伏发电并网技术是促进国民经济发展的重要产业。如今我国的能源消耗严重，太阳能作为可再生资源已经逐渐被重视，将其合理的利用到人们生活中可以有效降低能源的使用率，尤其是将其应用到电网中，可以缓解电力压力。新时期下，太阳能光伏发电技术受到更为广泛的关注。本文主要分析了当前太阳能光伏发电并网技术的应用现状，并提出相关解决对策，以期为相关光伏发电研究人员提供参考。

关键词：太阳能光伏发电；并网技术；现状；对策

能源短缺对各国来说都是一个难题。对我国而言，将现有的能源结构进行调整，大力开发可再生资源是基本国策。太阳能资源作为取之不尽、用之不竭的绿色无污染资源，受到了广泛关注。光伏发电是一种有效利用太阳能的方式，对缓解能源危机、改善环境污染有着不可替代的作用，是实现人与自然和谐发展的必经之路。光伏效应指的是半导体通过光照产生电位差，通过太阳能电池半导体材料的光伏效应，使太阳能辐射能转化为电能形成太阳能光伏发电系统。

一、太阳能光伏发电并网技术的应用现状

从目前状况来看，光伏发电网技术相较于其他发电技术而言具有一定优势，其具有较高的经济性质和实用性，对光伏产业的整体发展有较大的促进作用。当前，欧美国家对太阳能光伏发电网的研究力度还在逐渐加大，并加大了投资力度为研发工作提供大力支持，促进了太阳能产业的发展，对我国来说，也将太阳能光伏发电并网技术作为研究要点，但是在实际应用过程中还存在以下问题：

（一）并网发电技术

由于太阳能发电技术自身具有不确定的特性，这也就导致光伏发电工作存在一些不确定的问题。长期如此，将会给给电网电能的安全性和稳定性带来潜在的威胁。在光伏发电网络系统工作时，各种类型的发电模式往往配合运行，根据实际用电情况采用合适的发电模式[1]。相较于风力发电而言，太阳能发电并网技术不用顾及电量的平衡性等问题，其能够保证电量的平稳性，并在根源上控制发电的整体规模。此外，在将太阳能光伏发电并网技术应用到发电站中，还需要备有多种类型的补偿设备，一旦电网出现问题则可及时解决。当前，公共电网的发展逐渐趋于智能化、自动化，对于并网电流就更需要科学的调控手段，这也是并网技术应用的一大难点。

（二）电流控制技术

在并网技术实际应用中，要将直流电变为交流电，在此过程中，逆变器起着主要的控制作用。通过逆变器的工作可将电力谐波降到最低，从而为电源供应器的工作提供保障，同时也提高了电流输入和输出工作的稳定性、科学性。一般来说，电压变换器工作涉及的工作内容较为广泛，不但要包括有源滤波，还包含连续的电源与整流形式，促进光伏并网系统高性能的工作以及运行的科学性和规范性。在系统实际运行工作中，多种运行系统都采用一个共同的电流控制内环结构。此外，电流控制策略是决定变换器控制系统工作效果的重要因素，所以还应加强电流控制系统的研究，保障总谐波的真实率。

（三）孤岛效应检测和保护技术

光伏并网发电系统需要多种技术相互结合。在系统运行过程中，首要任务是将发电系统和市电进行并联。一旦电网在运行中出现了供电中断问题，光伏发电系统对此现象没能及时检测出来，电力系统的供电状态将不受电力公司控制，进而形成一种独立的供电系统，也就是孤岛效应。如果长期存在这种情况，将会给发电系统造成安全隐患，影响用电的安全性和电能质量。工作人员可利用主动频移法、无功补偿法和主动相移法进行保护工作。从孤岛效应检测技术角度出发，可以从优化检测指标和改进判断方式两方面进行研究。

二、太阳能光伏发电并网技术的应用对策

（一）重视太阳能光伏发电并网技术的重难点

电压波动。太阳能光伏发电系统的输出功率会因光照强度而发生变化，而太阳光的光照强度又与季节、天气等自然因素有直接关系，这就影响了太阳能光伏发电系统输出功率的稳定性，根据《电网若干技术原则的规定》指出，要将电力系统输出电压的偏差控制在-7%到+7%以内[2]。所以在实际太阳能光伏发电并网系统运行中，应将从电网中瞬间脱离对系统的影响考虑进去，从而加强系统运行的稳定性和安全性，提高其使用年限。

谐波太阳能。在并网逆变器进行电能转换时会有大量谐波产生，所以在应用太阳能光伏发电网技术时就应做好检测工作，为系统运行控制畸变率提供保障，太阳能光伏发电并网系统如果在运行过程中将直流电并入电网，产生的电压畸变率还控制在相应的标准之内，但是由于电压在进变电使其接入点会产生大量谐波[3]，这样便使电压畸变率超出国家电网的规定范围，所以还应做好光伏发电网的的检测工作。

保护系统。在高温运行中升压变压器可通进行跳闸保护，过电流或过电压时高压和抵押开关柜内的监控保护装置能够达到自动保护的效果，如果系统电压过高、不足或者频率不稳都可通过此装置进行保护，通过测控保护装置，可以有效防止太阳能光伏发电系统中的组件遭受破坏。对于系统运行时发生的极性反接、负载过重及孤岛效应等问题[4]，并网逆变器能够自行脱离，从而保障太阳能光伏发电系统运行的稳定性和安全性。

防雷系统。雷电是一种不可避免的自然现象，但是对太阳能光伏发电系统来说却存在巨大威胁，一旦遭受雷击，将会破坏太阳能光伏发电系统内部的组件，因此有必要在太阳能光伏发电网系统中设置防雷系统，避免雷击的现象。避雷带通常都设立在升压变电站的屋顶或者光伏电池组件等位置，以环形为主要选择依据，设置独立的引下线，保证电气设备安有接地装置，对于变压器等电气设备应安装外壳接地，这样可以有效保证太阳能光伏发电系统运行的安全性，也便于工作人员的操作管理。

（二）加大对太阳能光伏发电并网技术的研究

加强研究新型配电系统方式。在现有光伏发电并网特点的基础上，对配电系统的方法和规划理论进行深入研究。首先，找出光伏发电电源的最优位置和容量，然后再进一步研究光伏发电的控制方式、并网方式和接入位置等，找出电网与电压波动和电压谐波之间的规律[5]。

加强对光伏发电电网运行系统的控制。对于光伏发电系统来说，设备和技术是影响其工作质量的直接因素。利用微网将其连入系统，将会对系统存在的故障进行彻底的改变，也会直接影响到原有的电网故障检测法和保护措施。因此，还应结合电网实际运行状态对电网保护方式和技术进行研究，以便在电网系统运行故障时，并网分布式电源与主网断开，通过独立运行为系统提供电能。

结束语

总之，光伏发电产业发展前景一篇乐观，对节约资源、保护自然环境有重大意义。而光伏发电网对电网的稳定性、可靠性和电网收益有直接关系，此外，还可能产生孤岛效应以及其他影响。为了控制此类不良影响，提高光伏发电的工作质量，还应积极探索解决方式，针对电网实际运行特点，解决技术难点，加大对太阳能光伏发电并网技术的研究力度，为光伏发电系统安全、稳定的运行提供保障。

参考文献：

[1]陈炯亮.太阳能光伏发电并网技术的应用现状与对策[J].黑龙江科技信息，2015（25）：216-216.

[2]宋建辉，孙明浩.太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].工程技术：全文版，2016（9）：00218-00218.

[3]徐立成.光伏发电并网技术的发展现状与展望[J].工程技术：文摘版，2016（6）：00182-00182.

[4]王玉楠，张广太.光伏发电并网与其相关技术发展现状及展望[J].工程技术：全文版，2016（11）：00282-00282.

[5]胡颖.太阳能光伏发电技术应用综述[J].工程技术：引文版，2016（1）：00152-00152.