大规模光伏发电系统并网影响关键技术之我见

包鸣

摘 要：为了保证大规模类型光伏发电体系并网运行能有良好的运行质量，需要并网运行方面的技术人员能掌握并网运行的关键点，并结合实际的并网运行情况采取相应的措施。本文就大规模类型光伏发电体系并网运行进行了分析。

关键词：光伏；大规模；并网

目前由于电子设备的普及，社会发展以及人们生活中对于电力能源的需求量与日俱增，而在电力行业之中主要的发电方式仍以火力类型的发电技术为主，但这种发电方式需要耗费大量的化石资源，不仅影响了环境同时也会不利于能源可持续性发展。为了在保证电力供应的同时实现自然环保的发电模式，出现了光伏类型的发电技术，而这一技术在并网运行环节存在一定的难度，需要电力系统中的技术人员处理好光伏发电方面的并网操作。

1 光伏发电技术并网操作分析

光伏技术能将太阳能转化成为电力能源，从而在发电过程中既保证电能供应的稳定，同时还能保证发电过程的自然环保，但如何将光伏发电所产生的电能并入电力系统之中往往存在着一些需要注意的关键点。目前按照光伏类型发电系统和社会基础供电网络之间的关系，可以归为两种，一种是独立类型的供电系统，一种是并网类型的供电系统。在实际的应用中，独立类型的供电系统容易受到光照强度、光照时间方面的影响而出现电能供应方面的波动，进而独立类型的供电系统通常会被使用在环境带有局限性、难以正常开展施工建设的区域内。

而在并网类型的系统之中，通过将光伏发电类型的体系和社会基础发电体系相融合，那么不仅能实现将光照能源转化成为电力能源目标，同时由于目前光伏发电类型的技术已经成熟，进而光伏发电所产生的大量电能还能传输给社会基础供电系统，促进社会供电系统电能的清洁性、环保性、稳定性。

但光伏类型的发电设备在发电阶段是将光照转换成电力能源，因此在发电的过程中也就比较容易受到光照时间因素、光照强度因素的影响，进而也就会影响到电力供应的稳定性。为了解决电力供应稳定性方面的问题，目前在光伏发电体系和基础供电体系并网供电的时候需要在系统中增加电能控制器来强化电力能源的稳定性，使电能供应能稳定进行。而这一控制系统在其组成结构上常被分为四个组成部分，即为光伏设备电池、变换器部件、蓄电池部件以及最后的控制器部件。在控制设备正常发挥作用的阶段中，通过变换器设备的使用，能将光伏发电设备所产生的电能转换成为正弦交流类型的电能。同时在使用变换设备的时候还要能将变换装置连接到电力系统之中，通过变换装置的使用达到控制系统之中电力能源输出功率大小进行调节，进一步提升光伏发电体系和基础供电体系并网运行的质量。

2 最大功率点跟踪

在光伏并网发电系统中，架设光照强度和温度都已经确定的前提下，电池阵列可以在不同的电压下运行，但是在这些电压中只有在一个电压下，电池阵列才能发挥出最好的效果，也就是我们通常所说的输出最大的功率，这个点就被人们称作最大功率点（MPP）但是在實际的应用中光伏电池还会受到很多因素的影响，电池阵列在运行的过程中电流市场会发生很大的变动，这样就会对阵列输出的功率产生一定的负面影响从而系统功能的发挥也会受到严重的影响。

所以，在实际的并网运行阶段中，应该采取相应的措施不断调整光伏阵列的最大功率点，这样就能够更好的保证其能够在运行的过程中保持最大的输出功率，从而也有效的提高了系统的工作效率。目前比较常见的方法有：固定电压法、实际测量法、直线近似法、扰动观察法和电导增量法等。下面选择其中讨论较多的电导增量法分析其跟踪实现原理与流程设计。

电导增量法是通过调整系统的工作电压。使之逐渐接近最大功率点电压来实现最大功率点的跟踪方法。它能够判断出工作点电压与最大功率点电压之间的关系。光伏电池阵列的功率电压曲线是一个单峰线，在输出功率最大点，功率对电压的导数为零，要寻找最大功率点，只要在功率对电压的导数大于零的区域增加电压，在功率对电压的导数小于零的区域减小电压，在导数等于零或非常接近于零的时候，电压保持不变；在电压不变，电流减小时，减小工作电压。

3 影响并网运行质量的孤岛效应分析以及对策

在大规模类型的并网发电体系之中孤岛效应是一种出现频率较高的问题，并且在光伏发电体系和社会基础供电体系并网运行阶段有了更为突出的表现。在并网运行阶段之中，当出现孤岛效应之后会出现较多问题影响系统的供电质量。比如，会导致并网运行的孤岛区域内出现电力系统电压值不稳定的情况，不应影响了居民的正常用电，同时还有可能会造成电力设备出现各种故障。其次，有可能会导致光伏系统在正常运行中的单向供电情况而引发三项负载，并最终导致发生欠相供电的情况。第三，当在并网系统中出现了孤岛区域之后，因为这一区域仍然带有大量的电能，进而会带给电路系统上的维修人员带来安全隐患。由此可见，孤岛区域对于电力系统并网运行的质量有较大的影响，而将孤岛区域完全识别出来并制定出有效应对孤岛效应的方案也就成了电力系统并网运行的关键。在现阶段电力系统并网运行的中，国家以及电力系统已颁布了相应的规定，并网运行的各个部件中除逆变器部件外，其余的电气部件都需要经过孤岛检测装置检验之后才能进行安装。

关于孤岛效应的检测方法现在已有相当多的研究讨论，综合起来说可以分为被动式和主动式两类。被动式是通过检测并网电压的幅值、频率和相位等参数越线作为孤岛检测的判据，如电压频率检测法、电压谐波检测法、相位偏移检测法等。这类方法容易实现，但是在本地负载和并网逆变器输出功率达到平衡时都会出现失效问题。因此。要达到IEEE标准中反孤岛功能的要求，就必须和主动式检测方法结合起来使用。在主动式检测方法中，光伏逆变器主动向电网发出一些较小的电流、频率或相位扰动信号，然后检测线路上检测点的电压、频率或相位。如果主电网未跳脱，在电网的等效无穷大电压源效应下，这些扰动是无效的。

4 结束语

光伏发电经过了长一段时间的研究，相关人员发现，该技术在实际生产中发挥着越来越重要的作用，系统在运行的过程中会受到很多因素的影响，只有在研究中将这些因素予以充分的考虑，才能更加有效的提高系统自身的性能，从而也能够更好的为我国电力事业的发展贡献力量，同时，可再生能源的应用也十分有效的缓解了我国当前资源紧张的状况，促进了社会的可持续发展。

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