太阳能光伏发电并网技术的应用分析简永楠

简永楠

摘要：在当前社会发展中，能源和科技是非常重要的内容，随着文明的不断演变，人们相对于高效能源的追求逐渐的从经济高效转化为清洁以及经济方面。所以，太阳能光伏发电并网技术的应用成为目前能源研究方面的重点。

关键词：太阳能光伏发电；并网技术；应用

1太阳能光伏发电并网技术概况

太阳能光伏发电并网技术，主要指的就是光伏发电系统直接并入电网技术，其工作原理是太阳能组件能够产生直流电，然后经过并网逆电器进行转化，确保其转化为和电网要求相符合的交流电，最终直接接入到公共电网。并网发电系统主要分为两种技术，分别是带蓄电池和不带蓄电池技术，对于带有蓄电池的并网发电系统其自身有可调度性，同时能够按照实际需求并网或者提出，还有电源的功能。对于不带蓄电池的并网发电系统其没有可调度和操作性，通常主要应用在国家大型系统当中。光伏发电并网有集中式大型并网光伏电站和分散式小型并网光伏电站。前者主要是由国家对其控制，对所产生的电能输送到电网，电网对其统一分配，这种其缺点就是投资大以及建设周期长和占地面积大等，后者投资小以及建设速度快和占地面积小，并且政府对其支持力度也比较大，是光伏发电并网的主流形式。光伏并网发电系统的主要构造是太阳能电池阵列、并网逆变器和相应的中央集控系统。光伏发电系统的主要特点是在微网中运行，通过中低压配电网接入超高压大电网。

2太阳能光伏发电的优点

2.1高效节能清洁优势

太阳能光伏发电原理和其他的电力系统不同，其主要就是采用太阳能清洁能源，对光能有效转化为电能，将一系列的能量转化环节进行省略，使得电能转化更为简单和高效便捷，和节能减排理念相符合。

2.2太阳能储量丰富，资源分布范围广

太阳能的优点就是清洁以及环保和可再生，其自身分布比较广泛，在全国区域都能够建造，也比较便捷，一些设备体积很小，价格便宜，在开发和应用中也很便利，降低对于不可再生资源的开发，避免对环境造成破坏等。

3太阳能光伏发电并网系统设计

3.1子系统

光伏发电系统主要是由多个子系统构成，且这些子系统具有相对独立的特性，包括逆变并网、直流配电以及光伏模块等，其中逆变并网是最为关键的子系统，可将系统中的三项交流电与升压变电器相连，使光伏发电中的电能能够与电网系统进行耦合，从而达到并入公共电网的目的。

3.2设备选型

相关设备是实现太阳能光伏发电有效并网的前提条件，会对系统运行造成直接的影响。如在对相关并网技术进行应用的过程中，系统的核心即为并网逆变器，在对其进行选择的过程中，不能只是单纯的选择容量较大的设备，需要根据并网系统的具体情况，对并网逆变器进行合理的选择，这样才能使其工作效率得到相应的保证。而在并网逆变器运行期间，还要进行直流配电监测，使并网逆变器的运行能够具有较高的安全性。

3.3升压系统

对于升压系统而言，在对其进行设计的过程中，需要对其进线回数、定额容量、电压比及电容器进行综合的考虑，特别是电气综合室的布置，应该采用分层的方法来完成，配电室及电容器室应该在底层进行布置，而上层部分则应该进行逆变器室的布置，并且要对监控盘以及逆变器进行必要的设置。在升压变压器方面，主要应用干式变压器，具体容量需要结合实际进行考虑。对于高、低压进线柜则应该对低压抽出式和中置式空气绝缘开关柜进行使用。除此之外，还要针对升压变压器设置相应的监控系统，使升压系统的运行情况能够得到实时的监控。利用监控系统可以对升压变压器及高压侧的相关参数进行采集，并可以控制出线并网、电容器以及升压变压器的开关，能够对各支路的发电量加以明确。对群空器加强应用，推动多路逆变器的并联运行和控制，可以对多台逆变器的使用进行控制，并能够对同步并网的功能加以提供，使逆变器的负载得到有效的平衡，从而降低负载情况对逆变器的损耗，达到延长装置使用寿命的目的。

3.4保护措施

在对太阳能光伏发电进行并网的过程中，往往会受到高温影响而出现较高的跳闸风险，特别是在高、低压开关柜出现过电压或者是过电流等问题时，就会产生跳闸问题，因此，需要在系统当中落实相应的保护措施，通过自动化的保护装置，对并网系统情况进行监督，使组件破坏的问题得到有效的防控。如在并网逆变器方面的自动保护，当并网系统出现孤岛或负载等问题时，保护装置会将并网逆变器自动脱离系统，使并网系统的安全运行得到保障。

3.5防雷系统

应用防雷系统，能够对并网过程中的雷击问题进行有效的预防，由于并网系统涉及内容广泛，一旦遇到雷击问题，非常容易造成大范围的损坏，不利于电网的安全运行，因此，必须要对防雷系统进行有效的落实，对防雷接地进行规范的设置，防止并网系统受到雷击的威胁。如在重要的建筑物顶部需要进行避雷装置的设置，根据避雷方式对引下线进行设计，对于各项系统当中的各项电气设备，也要做好接地处理，尤其是变压器，应对其防雷水平进行不断的提升，使光伏发电的安全并网得到相应的保证。

4太阳能光伏发电并网技术的具体应用

以下结合相关案例，对太阳能光伏发电并网技术的实际应用进行具体分析。

在某工程中，其在对太阳能光伏发电并网技术进行规划过程中提出两种方案：为了对工程厂区当中的大面积用电需求加以满足，相关人员设计在工程附近就近选择一个建筑，对逆变区进行单独的配置，并对隔离变加以设置，通过汇总及二次升压，使电压能够达到10kV；第二，同样就近选择建筑物进行逆变区的设置，但在逆变器当中不设置隔离变，在汇总以后升压至10KV。通过实际对比，发现方案一在升压汇总期间造成的线路损耗问题相对较低，但并网系统经过两次升压会产生较多的变压损耗，而且设置隔离变会加大并网建设的成本投入。方案二主要应用直接升压、汇总的方法，虽然线损较多，但变压损耗线谷底较低，而且没有隔离变支出。工程在建筑屋面部分进行了光伏组件的安装，能够对太阳能资源进行有效的收集，且各光伏组件与并网逆变器相连，其发电并网容量能够达到30MWp以上，根据分块发电、集中逆变以及集中升压并网的工作流程，主要通过串联的方式对光伏发电的相关组件进行连接，从而完成太阳能电池阵列的有效建设，将其与光伏方阵连接，经过并网逆变器的效用发挥，可进行低压交流电的输出，升压处理以后即可并入电网当中。

当然，不同建筑屋面结构在布置太阳能电池组件的过程中也会有所不同，例如，在并网当中的一些直流汇流箱，其与逆变器和直流配电箱的连接方式大多是以10进1出为主。在光伏发电并网期间，通过集中控制对光伏设备以及相关电气设备进行控制，并对相关数据检测方法加以提供，可以对并网系统进行有效的保护，而为了提升并网工作效率，还可在系统中针对发电环境设置监测系统，对系统运行过程中的环境条件进行监测，使光伏发电能够具有更高的利用率。

结语

在未来社会发展中，对于太阳能的利用率在相关领域会不断提升，和用户的实际需求结合起来，对光伏发电以及并网规模不断增大，以此来对太阳能实现高效应用，使得光伏发电在并网当中可以起到相应的作用。除此之外，在并网当中还需要对电能环境做好保护，使得并网系统有着很好的清洁度，从而将并网系统的可靠性提升，使得并网技术可以获得良好的发展。

参考文献

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