摘要：从近年发展来看，随着国家对环保要求愈发增高，新能源也得到了广泛应用，尤其是光伏、分布式能源发电等装机容量已经开始代替旧能源于我国能源结构里的部分比例。而想要完善分布式并网光伏电站系统的设计，需要从全局出发，不可偏废，为了提高分布式光伏系统的效率，通过对光伏发电的分析结合实际工程设计经验以供相关设计参考。
关键词：分布式；并网光伏电站；设计方案
并网型分布式光伏电站一般是指将太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合公共电网要求的交流电后直接接入公共电网的光伏发电系统。并网型分布式光伏电站主要由太阳能电池组件、并网逆变器和监控系统三大部分组成.
一、系统构成
太阳能光伏电站系统普遍通过屋顶的光伏组件列阵、汇流箱、直流配电柜、低压交流柜、逆变器、升压变压器、高压交流柜以及电缆形成多级汇流、逆变、加压、并网系统构成。光伏阵列汇流箱能够对太阳能电池组件开展有序维系、汇流与防雷性能功能的维系装置。这个装置可以保障光伏系统于维护和检查的时候更容易分离电路，当光伏组件出现问题时尽量避免退出系统实行的组件个数，可以当作是光伏发电系统于直流侧的汇流设施。光伏阵列汇流箱于屋顶光伏组件方阵场实行室外装置。光伏组件阵列利用汇流箱于室外开展汇流之后，经过电缆连接到机房的直流配电柜实行第二次汇流。
1.光伏组件的放置形式和放置角度对并网光伏发电系统接收到的太阳能辐射有很大影响，从而影响到系统的发电能力旧。太阳能光伏发电系统的光伏组件阵列的放置形式包括固定装置和带自动跟踪装置的放置形式。目前，太阳能光伏发电系统巾使用自动跟踪装置的相对较少。这是因为跟踪装置复杂，初始成本和维护成本高，且安装跟踪装置获得的额外太阳能辐射所产生的效益无法抵消安装运行该系统所消耗的成本。而固定装置则因成木低、安装方便、维护简单，被广泛应用。在光伏发电并网系统中，光伏组件是直接将太阳能转换为电能的关键组件。构建系统时，应充分考虑光伏组件的性能参数是否适合当地的气候条件。
2.逆变器，系统选用SGlK5TL型光伏并网逆变器。该逆变器输入的直流电压范围为150—450 V，允许电网电压180～260 V，额定电网频率50／60 Hz。
最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）的叩>99％，MPPT电压范围150～380 V；标准通信方式为Rs一485。该逆变器对并网光伏发电系统有过压、短路、孤岛、过热、过载保护等功能。
3.系统交、直流配电箱初始配置时，直流部分断路器设计额定值为6 A。考虑到系统逆变器启动电压为137 V，逆变时标准电压为152 V，系统的额定功率为1．5 kw，故直流电流最大约可达到10 A。最后，将直流断路器更换为额定电流为12 A的断路器。
二、光伏电站并网接入对电网的影响
1.电能质量问题，光伏电站通过逆变器并网，易产生谐波、三相电流不平衡；光伏电站输出功率的随机性易造成电网电压波动、闪变；光伏电站在用户侧接入电网，电能质量问题直接影响用户的电器设备安全。
2.电网调度与经济运行问题，太阳能资源具有间歇性、周期性、波动性等特点。当光伏发电在电源中的比例不断增大的时候，对电网调峰的影响将愈加显著。
3.配电网的运行控制问题光伏电源接入配电网，使配电系统从放射状结构变为多电源结构，潮流和短路电流大小、流向及分布特性均发生改变，原有的调压方案不能满足接入光伏电源后的配电网电压调节要求。因此必须评估光伏电源对配电网电压的影响，研究新的调压策略。
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三、光伏组件的安装
光伏组件是通过数量较大的块晶硅电池或者薄膜电池结合而成，在屋顶安装，可以将受到的太阳辐射转化为电能。由于材料研究技术的阻碍，太阳能电池的转化效率想要提高十分困难，因此对光伏组件进行安装是将分布式并网光伏电站系统效率进行提高的有效措施。
1.光伏组件的安装倾角因为地球的赤道面与黄道面之间有夹角，一年之内太阳的直射点于南、北回归线两者间发生变化，一个地点的各个季节所受到的最大阳光辐射角度也会发生改变。所以，要让光伏组件平面长久受到阳光辐射量最大，光伏组件安装的倾斜角度不可以只依照纬度数值，也不可以通过对水平面上太阳辐射最低的时候，受到的太阳辐射最大量相对照的角度定为组件的倾斜角，如果这样做，夏天的时候，组件平面得到的太阳辐射量就会被消减。光伏组件安装倾斜角应根据各个地区不一样的倾角平面上全年较为平均的太阳辐射量来规定。
2光伏组件的安装间距，，分布式光伏系统因为会被场地所阻碍，普遍需要分为前、后几排进行光伏组件安装。另外在这个时候需要注意前后排的距离，尽量保持恒定。
四、分布式并网光伏电站系统设计方案分析
通过上述对其系统构成以及设计规范的了解，下面通过对分布式光伏电站接入10kV配电网工程方案展开分析，以期让分布式并网光伏电站系统能够得到有效使用。
1.工程概况，用户外电源由110kV变电站N所带10kV线路S的70/24号杆引入。线路S是混合架空电缆线路，1号杆运用YJV22-300mm2电缆，1到70号杆运用JKLYJ-185mm2的线路，70~70/24号杆运用JKLYJ-70mm2导线。本工程项目采用个体容量是290Wp的多晶硅光伏组件，总计安装数量达17250块，设计总容量约是5000kWp，光伏峰值发电出力估计为4015kW，光伏系统发电效率估计为80.3%，年均发电量估计为580万kWh。运营模式是整体上网。
2.电力电量消纳和电站电量测算，项目可以归属在小规模光伏电站里，电站表现出的电量目标为就地消纳。基于极端情况下思考，当光伏电站额定出力上网全部时，线路S上带有的负荷将无法全部消纳。接入10kV配电网方式与运行方式说明常规运行方式下，使用者变压器通过N站10kV 5#的母线带有的线路S进行供电；本期光伏电站投入运营之后，常规运行模式下，使用者变压器通过市电与光伏电站开展供电，当光伏电站不发电的时候，用户变压器仍然通过市电开展供电。工程光伏电站利用新构建的高压配电柜接入电网。此工程光伏电站并进N站10kV 5#母线带有的10kV出线S线路光伏电站利用211开关并入新建的用户配电柜，光伏发散电力除了为使用者变压器供给电之外，其余电经过线路S上送。光伏电站发散电力只通过N站10kV 5#母线带有的负荷进行消纳，不可以运用联络线于另外的厂站开展消纳，当N站2#主变需要检修或出现问题的时候，光伏电站不再往公网传输电。当并网线路出现问题将并网开关断开，光伏电站不再向公网输送电。
3.对电网的影响分析，此工程运用10kV电压等级进行并网，对系统实行接入之后对110kV及以上系统潮流的影响减弱，光伏电站发送的电力在110kV N变电站10kV 5#母线达到均衡。经过计算，当分布式电源输电全部被返送时，在0.1秒，110kV电网离开包含5MW分布式电源的变电站，系统频次发生微小颤动，没有失稳现象产生。
目前，我国国内的有关研究部门正在对中国光伏电站设计方法的标准性开展研究。这项工作需要长时间运行经历的累积，借力于可靠性强的评测技术、拓扑配置优化技术，形成一套科学性较强的光伏电站设计方案评价系统与规范设计标准化，两全成本和效率的需求，用于指引光伏电站各个部分的布局优化、结构选型、辅助设备配备，引导光伏电站的建设完善与开展。并网光伏电站系统安装调试完成后，实际运行状态良好，达到了太阳能光伏发电并网的目的。系统不产生噪声和污染，节约了市电，间接也减少了煤炭发电带来的环境污染和生态破坏。
参考文献：
[1]万佳.电网阻抗影响的大型光伏电站并网稳定性分析.2016
[2]张瑾.并网光伏电站的动态建模与稳定性研究.2016
论文作者:孟江红
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：光伏论文; 电站论文; 系统论文; 组件论文; 分布式论文; 电网论文; 逆变器论文; 《电力设备》2018年第31期论文;