光伏发电并网关键技术分析及对策探讨

郭志波

（湖南省沙坪建设有限公司，湖南 长沙 410000）

0 引 言

光伏发电并网需要做好发电系统的设计，同时要掌握发电系统的关键技术，包括最大功率点跟踪、并网逆变器控制、并网发电功率预测以及分布式电源并网等，根据光伏发电并网的要求做好技术实施。在光伏并网发电技术应用环节需要关注电网发电的实际特点，根据电网的运行要求制定具体的技术应用方案，保证电网安全稳定运行[1]。

1 光伏并网发电系统的设计要点

1.1 通过逆变器接入到电网内

在光伏并网发电系统设计方面，需要了解并网发电的基本原理和并网发电需要遵守的运行规则。目前，光伏并网发电主要通过逆变器接入到电网中。逆变器作为重要的配套设备，决定了光伏并网发电的成功率和并网的质量。逆变器的连接既要遵守光伏系统的安装规则，同时也要满足电能输送要求，以此来提升光伏并网效果。在光伏并网发电系统的设计方面，做好逆变器的设计对于整个电网的运行具有重要影响，基于光伏设备的安装要点和逆变器的连接特征，促使整个光伏设备能够实现快速接入和稳定供电[2]。

1.2 利用光伏电池阵列收集太阳能

对于光伏发电而言，主要利用光伏电池阵列来收集太阳能并转化为电能，如图1所示。

图1 光伏电池阵列

在光伏电池的布置方面，需要选好太阳能板的位置，保证太阳能板的摆放角度有利于吸收阳光，原则上应选择遮挡物少或空旷的地带摆放光伏电池板，以提高太阳能的吸收效率，同时也能节约光伏电池板的投入。在光伏电池应用环节需要根据光伏电池的具体特点和摆放要求做好合理的间隔调整，提高光伏电池的太阳能收集效果。与此同时，在光伏电池的阵列布局方面还要考虑到配套设备的安装便利性以及与其他电网设备的连接需求，达到科学摆放和高效发电的目的[3]。

1.3 采取分布式发电系统结构

对于光伏并网发电系统而言，采取分布式发电系统结构能够最大程度地节约设备投入并提高单体设备的发电产出，提高设备的发电效率。对于设备发电而言，设备的布局、分布方式以及组合程度等十分重要。采取分布式的发电系统结构能够提高布局的有效性，在具体安装方面难度较低、安装速度快且安装效率高，能够在短期内快速安装完毕，实现设备调试投产，对整个光伏发电项目的推进具有直接影响。参考光伏设备的安装经验和光伏设备在安装过程中需要达到的目标，使光伏设备在分布式布局的基础上实现合理安装[4]。

2 光伏并网发电系统的关键技术

2.1 最大功率点跟踪技术

做好光伏并网发电系统的发电环境细化，对发电环境的温度光照进行分析并了解环境条件对光伏并网发电的影响，同时绘制光伏并网发电系统的特性。按照曲线的变化规律跟踪并确定并网光伏发电的最大功率点，依据最大功率点确定设备的布局方式和连接方式，从而提高并网发电的质量。确定最大功率点能够有效解决系统的应用问题和系统的发电功率问题，提高系统的应用效果。系统在发电过程中以光伏并网发电为主要方式，按照光伏并网发电的要求和系统所能达到的最佳功率点设定发电标准，并根据光伏发电的具体情况做好设备组合。

2.2 并网逆变器控制技术

并网逆变器能够有效保障光伏并网发电系统的灵活性，并根据工程的多样化需求确保太阳能处于最佳的转换状态。逆变器可以控制光伏并网发电系统的工作模式，提供直接或间接的控制方法使其达到并网发电的要求。考虑到并网逆变器的特点以及并网逆变器在应用过程中的具体情况，既要了解并网逆变器的应用要求，同时也要根据并网逆变器的控制要求设计控制方案，使并网逆变器在具体控制方面能够做好设备安装及投用，如图2所示。根据光伏并网发电系统运行的实际情况做好安装和投用，使并网逆变器在具体应用方面能够达到控制要求[5]。

图2 光伏并网逆变器控制技术

2.3 并网发电功率预测

在光伏并网发电系统投入运行后，需要对并网发电的功率进行预测。光伏并网发电实际产出的电能处于不断波动的状态，在预测过程中既要考虑到外界因素的影响，同时也要考虑光伏设备的自身情况。通过并网发电功率的预测，可以采取合理的措施降低外界因素对光伏并网发电系统的干扰，使光伏并网发电系统维持稳定的运行状态。并网发电功率预测主要分为直接预测和间接预测两种方式。通过云量光照角度的分析有效提高光伏并网发电系统的转化率，合理预测并网发电的功率，同时还能够借助模型筛选功率预测数据并严格处理，为整个光伏并网发电提供有力支持。

2.4 分布式电源并网技术

光伏并网发电系统采用分布式电源并网技术，能够直接并入到电网中，实现发电与用电的一体化运行。分布式电源并网技术既减少了电网的能源分配次数，同时也实现了节能降耗的目标。采取分布式电源并网技术能够最大程度地节约设备投入并提高发电效果，实现电能的自发自用，同时对于减少电能损耗也具有重要影响，如图3所示。以此为基础做好光伏并网发电技术的运用和研究，对推动光伏发电技术的发展和解决光伏并网发电的能源利用问题具有重要作用[6]。

图3 分布式光伏发电并网方案

3 光伏发电并网问题解决对策

3.1 做好防雷系统的安装

对于光伏并网发电而言，在具体实施过程中需要制定科学的技术应用策略，在系统的安装实施阶段需要做好防雷系统的安装，降低雷电造成的灾害风险，避免出现雷电击穿的现象。在防雷系统安装方面需要设置外部避雷装置，为光伏发电装置安装接闪器引下线与接地装置，及时将过大的雷击电流引入地下，为光伏发电系统提供有效的防护。此外，在系统内部做好防雷保护，安装等电位系统、涌浪保护器等，避免电压超出系统承受能力，保证系统的安全运转。

3.2 完善配电系统规划

光伏发电并网过程中需要对配电系统进行完善的规划，使配电系统在运行过程中能够达到预期目标。光伏发电并网会对配电网产生一定影响，容易出现电压偏差、电压波动与闪变等问题，影响电网的正常运行。为了提高电网运行的安全性，在并网之前需要对光伏发电配电系统进行科学规划，分析电压波动与谐波污染对大电网运行的影响，根据实际需求分析电源优化配置方案，避免电源优化配置出现问题影响电源的稳定运行。

3.3 做好并网干扰控制

基于对并网发电的了解，在并网发电过程中需要根据光伏发电系统与电网间的具体要求提高大电网的综合运行效率，为大电网的综合运行提供有力支持，避免并网干扰对大电网造成影响。通过调整并网运行的方案，使光伏发电并网技术在具体实施环节能够最大程度地解决并网的稳定性问题。

3.4 优化调压方式

配电网调压复杂程度高，在调压过程中需要降低光伏发电并网对配电网产生的不利影响，既要根据配电网的节点和运行状态确定调压方法，同时也要对光伏发电的电量、发电的规模以及发电的具体情况做出调整，解决光伏配电存在的问题。对于当前配电网的运行，根据调压目标制定合理的调压方案并落实，同时根据配电网的具体情况及时做出调整，使配电网在运行的安全性、稳定性以及发电效率等方面能够达到预期要求，确保配电网的运行效率得以提升。

4 结 论

本文针对光伏并网发电技术进行了全面的分析，既掌握了光伏并网发电技术的内涵，同时也探讨了光伏并网发电技术的应用前景，为光伏并网发电技术的应用提供有力支持。在光伏并网发电的实际应用中，光伏并网发电技术作为重要基础，在技术的应用水平和实用性方面需要达到应用要求。掌握光伏并网发电技术的内涵并做好技术应用，对光伏发电工程建设具有重要影响。