太阳能光伏并网发电系统的研究廖茜茜

太阳能光伏并网发电系统的研究廖茜茜

廖茜茜

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司内蒙古呼和浩特010000）

摘要：随着科学技术的迭代升级，当前太阳能光伏系统的类型也更加多样，技术也有了较大的进步，太阳能光伏系统有着非常广泛的应用形式，太阳能发电的方式就非常普遍，它是一种利用光伏并网技术进行的光伏能源发电技术。本文对于太阳能光伏并网发电系统展开了结构方面的研究，同时结合相应的参考资料，对其工艺展开分析，以期能在光伏并网发电系统的建设和升级上提供参考性意见。

关键词：太阳能光伏并网发电系统

一、引言

经济增长是全球趋势，随经济增长而来的还有技术的进步、能源的需求，电能是能源中的重要一项，寻找新能源成为了当前社会的一个重要课题，另外，对于新能源，人们也有了更高的要求。传统的发电方式大多需要用到是由等燃料，这些燃料经过然后烧后会产生大量的有毒物质，对环境造成伤害，而太阳能能源属于可再生的环保性能源，这让它受到了越来越多的关注，巨大的电能需求量促进了太阳能光伏并网发电系统的研究，当前的太阳能光伏并网发电系统也有了飞快的进步和发展，这对于新能源的推广来说，起到了积极的促进作用。

二、太阳能光伏系统并网技术

1.并网系统

对太阳能光伏并网发电系统进行分析，可将其原理总结如下：由太阳能电池组件产生直流电，直流电通过并网逆变器的作用，转变成符合使用标准的交流电，最后到达公共电网。在光伏电池的作用下所产生的电能有些是提供给交流负载使用，还有一些提供给到电网系统当中。如果光照不足，太能能电池组则难以产生充足的电能，无法满足负载的要求，这种情况下，电网就开始了供电工作。太阳能电力到达电网可以省掉电池组件的作用环节，一定程度上降低了电池能量转化时出现的能量消耗，从而可以大大缩减整个系统运行的成本。不过，想要保证所处处的电力是满足电网要求的，就需要用到特定的并网逆变器。这是因为逆变器的效率有一定的问题存在，可能会出现损失能量的情况。这种特定的系统同时使用太阳能电池组间和公用电网来展开交流负载供电，这种情况下就可以降低系统的负载缺点程度，同时，并网光伏系统还可以对公用电网进行调峰。不过因为该系统的性质为分散式发电系统，所以可能会有一些不利的因素存在，要对此有相应的考虑。

2.并网混合供电系统

由于太阳能光伏产业的持续进步，并网混合供电系统也得到了较快的发展，各种输电体系随之产生。其中包括电力网络、备用油机以及太阳光伏阵列的综合输电系统，这几种都归属于在线连续电源体系的范围内，可以在供电要求较为苛刻、电网稳定性不足的情况下使用。对该系统进行分析可以发现，该系统使用的是逆变器和控制器一体化的形式，利用电脑芯片来实现系统的操控，可以将各种类型的能源结合使用，最终让系统保持在稳定的工作状态。

三、太阳能光伏系统并网技术设计

通常来说，太阳能光伏系统有下列三种分类：一是独立系统；二是混合系统，最后是并网系统。不过，太阳能光伏系统还可以从负载方式、运用形式以及运用类型的维度进行分类，最终可以得到以下几个分类：小型太阳能供电系统、并网混合系统、简单的直流系统以及交直流供电系统和并网系统、混合供电系统。

1.太阳能光伏系统子系统构建

在太阳能光伏发电的系统当中，所有的子系统都有很强的独立性，通常来说，子系统包括以下几种：并网逆变器系统、光伏组件子系统以及直流检测配电系统，这些子系统可以展开相应的优化和升级，最后经由380伏的三相交流电接到升压变后上网。

2.确定系统主设备

在系统主设备的选择上，一般来说单台逆变器的容量和单位造价成反比，容量越低，价格反而会越高，不过如果单台逆变器的容量超过一定范围，则会让系统的出力状态受到制约，所以，在选择上要考虑到光伏组间的实际安装情况，最终挑选出最佳容量的并网型逆变器。在现阶段，我国市面上的500KVA以上的逆变器比较普遍，但高于100KVA的却非常少见。并网逆变器的保护功能非常充足，比如过电压保护、欠频率保护、欠电压保护、过频率保护以及短路保护和预防鼓捣后果保护之类。另外，想要实现光伏发电厂的平稳、高效运行，应担利用把并网型逆变器归类到各个组中，从而实现比较独立的并网。所有的逆变器都应当和串光伏电池组件连接起来，需要注意的是，应当使用直流监视配电箱实现光电组件和逆变器之间的连接。另外，在直流监视配电箱当中设置组串电流监视单元，从而可以针对各类组串电流的效能展开监视，同时还能够通过数据的方式，将监视所得的电流信息传递到逆变控制器当中。

3、设计10kV升压系统电器部分的思路

针对10kV升压变电站的变压器，全部依据发电量来确定它的额定容量和电压比以及电容器等等参数。另外，针对电器综合室，使用分层不值得形式展开相应的设置是最佳选择，底层位置应当设立电容室和配电装置室，而上层位置要设计监控屏和逆变器评，从而成为一个逆变室。在确定升压变压器的具体容量时，要根据设计来综合权衡，变压器的类型为箱型干式变压器。升压变电站应当和完成的计算机监控系统相结合，嵌入进去，形成一体，最终实现更加全面的监控方式，完整掌握升压站的具体工作状态；在高压出线柜方面，应当选择中置类型的空气绝缘开关柜；这个监控系统实际上是利用收集高压侧的功率、电压、电流以及变压器的铁心温度、线圈温度等多个维度的数据，来最终实现升压变压的电容器开关和高压开关的控制，另外，还可以通过这种方式掌握各个支路的发电量情况。监控系统能够通过群控器对各个支路的逆变器进行统一控制，能够实现逆变器的同步停止或是开始使用。这样一来，便能够实现同时并网，还能够将逆变器的负荷通过平均分配的方式进行分散，一定程度上降低了逆变器的消耗，最终让逆变器的使用时间得到相应的延长。

4、保护设置

对于出线并网开关柜，需要设置相应的监视保护系统，以便展开欠频率保护、低压电保护、过电压保护以及过频率保护等相关工作；要让逆变器的功能更加全面，实现过载保护、短路保护、孤岛效应保护以及过热保护和接地保护等多项保护功能，如果相应的装置出现不正常的现象，逆变器可以及时和系统断开，从而实现保护作用。要将监视保护装备设置到升压变压器的高压开关柜上，让其发挥电流保护和方向保护的重要作用；对于电容器开关柜，要设计相应的监控保护装置，从而实现电流保护、过电压保护、过电流保护以及差压保护和低电压保护等多项保护作用。最后，对于升压变压器，要将测控保护装置安装到其开关柜之上，这样操作可以实现方向保护、零序过电流保护以及过电流保护等多种作用。

5.防雷接地设计

升压变电站大多数都是全户内型的形式，这样的情况下，一旦遇到雷电天气，可能会遭到破坏，为了避免这种现象，需要将环形避雷带安装到光伏电池组件支架和升压变电站的建筑之上，从而将光伏电池组件和生涯变电站建筑保护起来，防止雷击对其造成损害。另外，避雷带上应当设置数个独立的引下线。同时，出于人身安全的考虑，所有的电气装置都应当安装接地装置，还要对电气设施的外表进行稳定接地的操作。

四、结语

当前来说，太阳能发电的技术已经得到了普遍的应用，太阳能光伏并网发电系统是一种新型的节能电力系统，它的出现，让电能的供应多了一个可靠的渠道，除了成本优势之外，太阳能光伏并网发电系统的还有很强的环保性，发电过程中不会产生危害环境的气体及物质，非常符合当下可持续发展的环保理念，从当下的社会发展趋势来看，太阳能光伏并网发电系统的前景光明，对社会的稳定发展起到较大的推动作用。

参考文献

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