摘要：近年来，分布式光伏发电运行控制技术得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了分布式光伏发电的关键技术，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就分布式光伏发电运行控制技术展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：分布式；光伏发电；运行控制；技术
前言：
作为一项实际要求较高的技术方法，分布式光伏发电运行控制技术的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对光伏发电运行控制技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项发电工作的最终整体效果。
一、光伏新政--分布式光伏发电
分布式发电通过家庭及工厂“自发自用为主，多余电量上网”的模式，免去大型电站因为电网集中接入和长距离输送存在的并网难问题，有利于光伏发电广泛应用。
二、光伏产业利好，但是仍存在一些发展瓶颈：
1.1分布式利用作为光伏发电发展的主要方向，但是，现行的电力体制和价格机制与之尚不适应，巨大的市场空间难以释放。应该尽快启动国内光伏发电市场，完善电价补贴等相关扶持政策，并加快拨付可再生能源电价附加补贴资金。
按照金太阳示范工程的规定，对于项目开发商和建筑业主非同一主体的项目，可以按照合同能源管理的方式实施，即安装光伏系统后，建筑业主将节省的电费支付给光伏开发商。这种做法电网公司认为是“变相卖电”，属于违反电力法，很多地方不予支持。此外，在开发商和建筑业主之间也常常因为利益分配的问题产生矛盾。因此需要针对此类项目出台规范的合同能源管理办法和交易标准，否则开发商将面临很大的潜在风险。
1.2由于分布式光伏发电存在发电量小、分布性广、可调节性差等特点，接入电网后对电网的规划设计、调控运行将产生一定的影响。因此对全面的数据监控平台，远程管理，中央控制提出了更高的技术要求。
1.3本着就地安装，自发自用的原则，通过智能逆变器转变后的电能直接用于负载（用电设备），因此对逆变器输出电能的谐波、畸变的电能质量方面提出了更高的要求。
1.4根据分布式光伏发电的基本要求：提高系统效率，降低能源消耗的原则。太阳能光伏电网所产生的是直流电，在我国一般是经过整流、逆变等环节再上网发电，假如将光伏电池产生的直流电采用分布式发电方式，直接驱动直流电器，就减少了很多环节，既节约投资又保证效率。
三、分布式光伏发电运行控制技术
2.1停机模式
在装置交流电压加电后，系统将处于停机状态。在待机、电网运行监控、启动、运行或者故障状态下，可以通过触摸屏、后台或者启停旋钮下启动停机指令，装置即退出目前状态，转为停机状态。在待机、电网运行监控、启动以及运行状态下假如发生了一级故障或者一级以上故障下，装置在连续5次故障复位失败后会退出该状态，转为停机状态。
2.2待机模式
在停机状态下时，交流手动断路器以及直流手动断路器位于闭合状态，而且在触摸屏或者后台下发启动命令，亦或者在人机接口面板上转动启停按钮到启动位置后，装置会从停机状态转为待机状态。在光伏矩阵电压低于原先设定的最低启动电压时系统会持续保持在待机状态下。假如在设定时间内均有矩阵输出电压VPV>VPVstar，光伏并网装置即转为电网运行情况监控阶段。在待机状态下，假如装置检测到故障发生，会退出待机状态，转为故障状态。
2.3电网运行情况监控模式
该阶段主要是监控电网电压以及频率是否超过限度。其中电压越限分为2个等级，上下限对称；频率越限也分2个等级，上下限对称。在设备触摸屏或者远程控制中均可以设定电网运行状况监控的监控时间。在电网运行状况监控状态下，假如检测到故障发生，会退出电网监控状态，转为故障状态。
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2.4启动模式
假如在设定时间内均有阵列输入电压VPV>VPVstar时，并且电网电压以及频率正常，则装置转为启动中状态，交直流接触器自动吸合，在该模式下逆变器会实时监控矩阵电压以及电流。在交直流接触器完全闭合时，装置即由启动中状态转为运行状态。在启动中状态下，假如检测到故障发生，会退出启动中状态，转为故障状态。
2.5运行模式
在设备运行过程中，装置实现了由光伏矩阵直电能向电网交流电能的转变。本系列的逆变器可以以恒功率模式、恒电流模式、恒电压模式以及最大功率点跟踪模式中的其中一种模式运行。系统默的是最大功率点跟踪模式。在系统运行状态下，在设定时间内，假如实测功率低于PPVSTOP，即做出停止向电网输送能量，并且立即跳开交流接触器处理，转为待机状态。在系统运行状态下，假如检测到故障发生，会退出行状态，转为故障状态。
三、分布式光伏发电的关键技术
3.1微型逆变器
传统大功率集中式并网的太阳能光伏系统由紧密相连的太阳能电池板组成。先将这些电池板分组串联，再将串联成组的电池并联起来形成电池阵列。太阳能电池板阵列产生的直流电流通过汇流箱连接到集中式光伏逆变器，完成DC/AC转换后连接到电网，并通过最大功率追踪（MPPT）优化太阳能光伏系统的效率。但是，当日照不均或者电池特性不均或有局部阴影或碎砾等遮蔽光伏系统时，光伏系统的整体输出功率就会大幅降低。并且，如果串联中的任何一个电池发生故障，那么整个电池组将会失效。
为了避免发生上述情况，最大化提高装机的发电效率，最好的办法就是为尽量少的太阳能电池模块组配备逆变器。基于此原理，市场相继开发出组串式逆变器和微型逆变器。
3.2分布式发电系统并网控制
由于分布式发电系统具有多能量来源、多变流器并网的特点，因此必须对其并网控制进行研究。包括：针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究其并网运行时相互耦合影响的机理和并网协调控制问题：研究独立运行时多个逆变器的电压和频率的协调控制，以实现动态和稳态负荷的合理分配：针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究合适的并网、独立控制模式和协调一致的切换控制策略：针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统的特点，开展适合并网逆变器的无盲区孤岛检测方法和防伪孤岛技术研究。
3.3变换器总体结构
变换器总体结构主要有单级式和两极式能量变换并网系统。
单级能量变换光伏并网系统只有oc/Ac逆变一级能量变换，主要由太阳能电池阵列、直流母线电容、逆变器以及滤波电感组成。在有的系统中，由于光伏电池电压较低，逆变器后还会增加一个升压变压器。
单级能量变换光伏并网系统的主要优点是：电路拓扑简单，可通过一级能量变换实现最大功率跟踪和并网逆变两个功能，这样可以提高系统的效率、减小系统的体积和重量、降低系统的造价，从而可以减少光伏并网发电系统的造价。
然而，单级系统将太阳能电池的最大功率点控制、逆变器的逆变控制、并网控制等控制目标都集中在逆变器控制器的一级能量变换环节上，控制实现较为复杂。在户用光伏系统中，通常太阳能电池功率较低，输出电压较小，在单极系统中就要加入变压器升压，或在交流侧加交流工频变压器，这样都会增加系统的体积、造价。
结束语：
综上所述，加强对分布式光伏发电运行控制技术的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的分布式光伏发电运行控制过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
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[2]石振刚.并网光伏发电系统对配电网线路保护的影响[J].华东电力.2017（01）：115-116.
[3]郑杰.大规模光伏并网电站接入系统若干问题的探讨[J].电网与清洁能源.2016（09）：88-89.
论文作者:李晋,李金鸿
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/5
标签：光伏论文; 分布式论文; 逆变器论文; 系统论文; 电网论文; 状态论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第3期论文;