摘要：太阳能光伏发电并网技术是一种将太阳能转化为电能的新型技术，具有良好的应用效果，并且发展前途良好。虽然太阳能光伏发电并网技术会受到自然因素和技术因素的限制，但随着将太阳能光伏并网发电系统的不断推广，并对其进行进一步研究和改进，能够有效的改善其供电能力，更好地为人们的生产和生活提供稳定的能源供应。本文主要对太阳能光伏发电并网技术的应用进行了分析研究。
关键词：太阳能；光伏发电；并网技术；具体应用
引言
光伏发电并网系统是我国当下电力发展科学领域需要加以重视的一个部分。光伏并网发电项目本身有着良好的环境适应能力，同时建设成本相比传统的电力供应系统较低，具有很大的发展空间。国家的发展离不开电力建设这一项基础工作，一味秉承传统的电力供应经营模式无法适应当代社会的需求。光伏并网发电系统兼具供量大和能源消耗低的双重优点，相信能够为我国电力事业的发展增添推力，更加促进我国经济的进一步发展。
1光伏发电并网技术概况
光伏发电并网技术是指光伏发电系统直接并入电网的技术。其工作原理是太阳能组件产生直流电，再经过并网逆电器转化，成为符合电网要求的交流电，最后直接接入公共电网。并网发电系统分为带蓄电池和不带蓄电池两种技术。带有蓄电池的并网光伏发电系统，具有可调度性，并且根据自身需要并网或退出，还具有电源功能。不带蓄电池的并网光伏发电系统不具有可调度性和可操作性，一般用于国家大型系统。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。前者由国家控制，将所发电能直接输送到电网，再由电网统一调配，大型并网光伏有电站投资大、建设周期长、占地面积大的劣势。后者则投资小、建设快、占地面积小，加之政府扶持力度大，并最终成为光伏发电并网的主流。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光伏并网发电系统的关键技术
2.1并网逆变器的控制技术
并网逆变器是整个光伏并网发电系统中实现光伏系统与电力系统连接的一个重要装置。因此，并网逆变器控制技术是一项具有重大作用的技术。该技术的中心控制方法主要采用PID控制方式，即利用电流实现控制，这样保证了电网和光伏并网装置中的电流统一，实现了共同控制，对逆变器中间连接时可能产生的缺陷也进行了适当弥补。PID控制技术有效地使整个光伏并网发电系统始终处于一个动态的运转形式，实现了系统内部电流的不断传输。另一方面，它有效维持了系统中的整体电压，促进了整个光伏并网发电技术中的最佳功率形成。
2.2最大功率点跟踪技术
所谓最大功率点跟踪技术实则是落实整个光伏并网发电系统所位于的环境，再依据当地气候的温度、湿度以及光照等自然因素，可调节性地调节并网。同时，其中有必要以发电系统的自身情况作为基准绘制过程图，进而以这些数据作为基本参照，追踪光伏并网发电系统的功率情况。需要说明的是，最大功率点跟踪技术直接影响整个光伏并网发电项目的运行效果，在日常运用中主要采取扰动观察法和电导增量法两种。扰动观察法是指记录好系统受到扰动后电功率的变化区域，然后以此确定系统的最大功率发生位置，同时能够显示电压变化，进而达到发电扰动的效果，实现对整体功率状态的跟踪。电导增量法是利用变化量与瞬间电导数据的变化，列举出光伏列阵中的一些曲线变化得出峰值。该峰值是这个光伏并网发电系统的最大功率点。
2.3分布式并网技术
分布式并网技术就是根据项目的所在地电网情况及装机容量，选择10KV高压并网或380V低压并网，从接入点的距离考虑并网点的个数及分布；根据项目的投资收益率情况选择固定角度或自动跟踪旋转角度的功率追踪器支架；根据用电的分布时间段及电费峰平谷的价格，选择是否上蓄电池组。
2.4并网发电功率预测
这项技术主要起到一种预测作用。众所周知，当前光伏并网发电系统仍然处于一种投试阶段，在实际运行过程中有可能会受到各种外界因素的干扰。若不加以重视，很有可能会直接对整个光伏并网发电系统的供电效果影响。这种并网发电功率的预测技术可以很大程度地维护系统的供电能力，提前预测并网系统可能受到的干扰。在对并网发电功率进行预测时，一般有直接和间接两种方式，选择持续运行的负荷消纳电量。所谓直接是直接针对干扰因素采取措施，杜绝干扰因素的影响。间接方式则是把所有可能对并网系统影响的因素都进行有效控制，达到提高电能转化率的效果，也有利于全面开展整个电力系统的功率预测，比如在发电效率不高时将设备从系统中切除，减少消耗。
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2.5安全保护技术
电力系统若发生安全事故，会带来巨大的人力、物力和财力损失。因此，进行光伏并网发电系统的安全保护十分必要。这里介绍的光伏并网发电系统采用适当的方法进行检测，防止发生光伏倒送电现象。伏倒是一种主动的防护机制。采用相应的应用技术展开仿真模拟实验，并对实验中整个光伏并网发电系统的反馈数据加以观察分析，预测光伏发电系统日后具体运行中可能会出现的不良情况，然后结合情况制定应急处理方案，进而实现对光伏发电并网系统的安全保护。
3光伏并网对配电网的影响分析
3.1对继电保护的影响
我国的配电网大部分是星型结构，如果将光伏发电系统直接进行并网，可能会使电网的拓扑结构变化，继电保护出现故障。光伏发电对继电保护的影响主要包括以下三大方面。第一，使得三段式过流保护不能有效判断故障电流，导致馈线动作困难，产生误动或者拒动的情况。第二，高压熔断器的保护会受到影响。高压熔断器只能对单个电源系统进行工作，在发生故障时，由于光伏并网系统较为复杂，无法对多个系统进行同时保护。第三，可能会造成孤岛效应。在进行光伏电站并网后，如果发生短路故障，就可能会使母线自动切断，使得其他负载受到牵连影响。
3.2对电网通信管理的影响
智能电网是一个巨大的生态系统，每个部分对其中相关技术的发展都有极为重要的影响。比如，信息通讯技术、新能源等，对智能电网的电能运输与管理产生了极为重要的影响。光伏发电技术对电网的要求较高，在光伏发电系统并网后，可能会要求整个电网通信更加通畅，通信速度更快，以实现更加高效的管理。全球范围内的光伏研究并没有系统化，光伏发电系统需要各个方向专家的共同努力。同时，通过智能电网对其进行有效规划，使得其可以通过无线通讯进行控制。电网中的各个光伏模块可以进行独立工作，也能够实现集中控制，使得电力系统可以实现高效管控。因此，分布式的光伏发电并网系统协调性增强是将来的一个重要研究方向。
3.3对电能质量的影响
光伏发电系统并网后，可能会造成电流、电压发生畸变。因为光伏发电系统一般需要通过电力电子转换模块对其进行换流，但这样可能会引起高次谐波电流，带来谐波畸变，使得电网电压有一定损失。如果光伏发电系统的电容或者电感参数设置不当，就可能会使谐波更加严重，造成较为明显的畸变，从而严重影响电能质量。
4光伏并网不利影响的解决方案
4.1加强分布式光伏发电单元的建设
过去的电力系统主要采用发电机的功率调整来实现负荷的平衡运转，但在光伏并网中无法进行，因为分布式电源过多，它对于环境的因素变化非常敏感。如果系统无法做到它们之间相互平衡，就可能会导致严重的事故，引起电机烧毁或者大区域停电，给国民经济带来严重损失。因此，需要光伏系统供电设备具有一定的电能储存量。但是，如果电储存量较大，不仅在技术上有难度，也会使整个电网的运行效率降低。最好的方法是采用一些分布式储能元件存储电能，随时进行放出，解决供需之间的不平衡关系，实现资源的合理优化调配。要有效控制储能设备的充电时间和地点，结合不同储能设备的充电参数，使得电网的运行更加科学与有效。它可以根据储能设备的充电信息进行动态调整，从后台对供电提供建议，从而达到节约能源、降低损耗的目的。
4.2加强无功补偿
按照国家对电网的相关规定，要对光伏电站进行无功功率补偿。对于大型光伏电站，必须使用无功补偿使得其对电网的运行不会造成较为严重的影响。通过设定无功设备的容量参数，使得光伏发电站并网后可以与配电网迅速统一，有效实现电容和电抗等设备的协调性控制。同时，应该加大科研投入，使光伏发电中的无功调节方案能够更加优化，区域内电网电压更加稳定，进一步改善我国的电力系统配电质量。
结束语
太阳能光伏发电并网技术在应用中体现出其它能源所不具备的清洁、技能、环保、可再生的优势，可以有效提高能源利用率，在未来具有广泛的应用前景。社会经济稳步向前发展，光伏发电技术的优势也逐渐显露。
参考文献：
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论文作者:张明毅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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