摘要：随着我国电力事业的发展，电力系统结构不断完善，其中光伏发电系统容量越来越高，其会对电力系统运行产生直接影响，该系统一般会通过逆变器来实现并网运行，有可能会引发电压升高问题，分析了光伏发电系统并网点电压升高调整原理，并提出调整策略。
关键词：广发发电系统；网点电压；调整
一、光伏并网引起电压升高与波动问题分析
并网光伏发电系统根据能量转换次数可大致分为两种结构：单级式并网光伏发电系统和两级式并网光伏发电系统。光伏组件通过串并联组成光伏阵列提升直流电压，使ＤＣ／ＡＣ逆变器的直流侧母线电压能够满足其正常工作的要求。DC／AC逆变器将光伏阵列产生的直流功率转换为交流功率并馈入电网中。单级式并网光伏发电系统只有一个能量转换环节，其能量转换效率高，同时具有拓扑结构简单、系统所需元器件少等优点；但DC／AC逆变器在实现并网功能的同时需要实现最大功率点跟踪，其控制策略实现起来较复杂。
1.1光伏并网改变了配电网的潮流
潮流的改变将导致配网中节点电压发生变化。当系统重载时，光伏输出的有功功率与无功功率对并网点电压有一定的支撑作用，可以改善用户的电压质量；系统轻载时，光伏输出的功率大于本地负荷消耗的功率时，会使潮流发生逆流，由于线路阻抗的存在，将导致并网点电压升高并可能越过规定的电圧偏差上限，限制光伏有功功率的输出以及利用光伏吸收一定的无功功率可以抑制并网点电压的升高。
1.2受天气条件的影响
光伏发电输出有可能会发生急剧的变化，这将会使得并网点电压发生波动。在相同的电网阻抗角以及短路容量下，光伏输出有功功率变化越大，相对电压波动值越大；在相同的光伏输出有功功率变化量以及短路容量下，电网阻抗角越大，相对电压波动值越小；在相同的光伏输出有功功率变化量以及电网阻抗角下，并网点短路容量越大，相对电压波动值越小。只是光伏输出功率变化，负荷功率不变时，并网点相对电压波动值，此外并网点的负荷变化也会造成并网点电压波动，若负荷与光伏运行不协调时，可能会使并网点电压波动更加严重。
1.3电力系统中的电气设备是按额定电压设计和制造的
在额定电压下运行时，电气设备效率最髙，运行性能最优。若不在额定电压下运行，其运行性能和效率都会受到影响，严重时可能使电气设备无法工作，甚至导致设备发生损坏，从而危害设备、人身及系统的安全。
二、电压升高和调高原理
我国传统的电力系统主要电力配置方式是从高压到低压，配置系统呈现单项配置模式，所以潮流逆转的配置模式是不允许使用的，一般情况下高压、中压的变压器上面都有着调压的抽头，能够在运行中实现带载调压，但是在中压和低压部分没有调压抽屉，所以调压时不带载调压。使用过程中，为了能够有效的确保系统的整体安全性能，要求电网运营商需要通过光伏发电系统模式隔离整个升压变压器，让其接入到低压或者中压中，两网同时运行。
大规模的光伏发电系统在并网运行后，会出现PCC电压偏高的状况，所以在使用时需要适度的控制PCC电压。德国常用的VDEAR4105标准规定中，就要求不允许中压并网光伏系统引发PCC的高压超过2%，低网则被控制在3%左右。
PCC电压受到电网电压、输出电线路的阻抗参数、线路的传授功率等因素限制，在结合光伏发电系统自身特点的基础上，最好使用电压调整，第一先要逐步改善电路出现的阻抗参数；第二，需要配置储备能量的相关装置；第三，在改善输电路阻抗参数的过程时控制好光伏发电系统中的有用功率以及无用功率。在使用时需要考虑一点在使用时前期成本比较大，不能做到经济适用，因而当前规模化使用还不能马上实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在新电网固定中可以调节光伏在可用功与无用功之间，最好的办法就是先控制好各类光伏发电系统，通过输出有用功率和无用功率的方法开展，借助于光伏发现系统中有用功率和无用功率的使用策略，这样可以在一定程度上面控制好PCC电压，其实可以这样理解功率控制的本族本质其实就是电流的流量，所以在研究时可以研究电流的流量控制。
三、有功电流电源的调整原理及调整方略
3.1无用功电流电源调整原理
(1)有功电流的调整原理。光伏发电并网运行，会出现PCC电压升高的现象，究其原因是光伏发电系统的容量偏大，这必然会产生大量的有功功率，因而在使用时想办法限制或者减少光伏系统的发电状况，能控制整体的电流状况，让输出的电压在可以控制的范围内。
(2)有功电流的调整方法。限制时运用有功电流限制方略时，要求了解到实验过程中的暂态和稳态波形图，图2能够了解到，当PCC本地负被隔离一，PCC能够在短时间内电压升高，同时要求电压调整器控制电压状况，增强PCC的整体控制力度，所以控制系统的动态响应也得到最为有效的控制。电压调整方式是稳态波形，也就说当前系统是稳定运行模式，随着时间推移输出的功率正在逐渐减少，电压整体偏差会出现回归为零的情况，因而系统功率运行是在单位因子范围内。
3.2无用功电流电源调整原理
(1)调整原理。调整时为了控制住电力最好运用双二阶通用积分器为主要的工具，检测出PCC电压的具体相位和浮动数值，这样可以在使用是比较粗电压瞬时的幅值和锁定后的幅值，所有的误差在经过P1调节后最终获得电压调节中的无功补偿，叠加设定的武功电流参考后控制逆变器的整体数值，最终可以实现PCC的动态调整。
(2)调整方法。首先使用时需要先调整好PCC的电压状况，调整过程中也呈现出暂态和稳态的实验波形图，有图可见，在PCC本地负载切除的瞬间，逆变器不能吸收任何功率，因而也就不能在此基础上调整PCC的功率，电压值指数为零以后，系统将不能正常运行单位功率的整体因素，反而会滞后于整体的功率因数状况。
(3)对比总结。通过上述两个图的对比，能够了解到一点那就是有功电流电压在调整时，需要比无功电流电压调整有更快的动态响应情况，一旦有功电流电压被调整后，光伏发电系统依旧作用于单位功率的因数，反之亦然，将会制约整个单位功率因数，尤其在控制电压精度时，有功和无功两者的控制策略都较好，另外从经济方面考虑问题，无功控制策略有更好的经济收益。
3.3光伏并网电压调整策略
在分布式电源接入配电网之前，传统配电网主要通过有载调压变压器以及电容器来使网络中各节点电压运行在一定的范围内，而大量分布式电源接入后，将引起并网点电压升高，并可能超过规定的电压上限。另一方面，网络的潮流将双向流动，网络的电皮分布也不再具有规律性，基于本地量测信息的传统电压控制设备的动作将有可能使电网电压越上限或者越下限。为了使大量光伏并网后，电网电压仍能维持在规定的范围内，目前流行一种利用光伏逆变器及有载调压变压器共同调节电网电压的控制策略。
小结
光伏发电产业作为新兴产业，其产业发展得到了社会的关注和国家大力的政策支持。并网点电压升高调整作为影响光伏发电产业推进和发展的关键问题，更是受到科研单位和光伏产业的高度重视。为了提高对并网点电压升高调整的质量，就一定要把握好光伏发电系统并网的运行机制，并针对不同的系统采取不同的调整手段，不断提高电压升高调整质量，为光伏企业的技术发展打下基础。
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论文作者:崔长兵,唐俊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/18
标签：电压论文; 光伏论文; 功率论文; 系统论文; 网点论文; 电流论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第14期论文;