梁永超
（国网山东省电力公司东营市河口区供电公司 山东东营 257200）
摘要：在调整能源结构的过程中，利用太阳能发电技术促进能源结构调整越来越得到人们的青睐。目前，分布式光伏并网发电系统在太阳能发电站的应用，以其能耗小，发电功率高，逐渐受到相关企业的重视，但是，由于该系统生产技术受环境的影响，工作局限性较大，为解决这一问题，科研部门和太阳能发电企业加大了相关研究力度，使这一充满挑战的问题正在解决。本文就分布式光伏发电运行控制技术进行深入细致地研究，提出了改进控制技术措施不足的有效办法。
关键词：太阳能；分布式光伏发电；运行控制
分布式光伏发电设备系统，优势明显，但在实际生产应用过程中，发现了许多暂时解决不好的问题，如：生产电能的局限性、间歇性以及峰值的难以调节控制性等等；对并网运行的输出电网有两大类不良的影响：其一、该系统设备产生的电流输入电网，因其产能的不确定性，难以配置合适的接入方式和外网规模大小，其二、该系统产生电能的局限性太大，使外网输出性能和承受负荷压力状态不稳定，超负荷运转会造成电线发热及早老化。因此，进一步加大科研力度，尽快解决困扰分布式光伏发电系统的生产缺陷问题很有必要。
1 对分布式光伏发电设备系统的认识
分布式光伏发电系统，主要有太阳能电池阵列、功率跟踪器、逆变器等，这一系列装置、元件相互配合完成发电以及直流电变交流电的逆变过程，实现了太阳能的有效利用。
1.1太阳能电池。太阳能电池是产能直接利用的发电装置，产生的电能不用通过并入电网传输，是家庭、单位或单项设备所需电能规模较小的太阳能发电装置，包括光伏列阵电板、升压器、蓄电池、逆变器等元件，该装置设备的主要缺点就是成本高，可靠性小。
1.2并网发电装置。并网发电装置是太阳能发电系统把产生的电能通过逆变器变成符合电网供电标准的交流电，然后，并网输入，将电能送给用户。包括太阳能电板、升压器、逆变器和电网等。
1.3分布式太阳能发电设备。分布式光伏发电系统装置有两种：
（1）可调度式太阳能并网发电系统装置。该种发电系统主要有4类设备元件，太阳能发电阵列、蓄电池、逆变器和电网接口及控制设施。
（2）不可控制式光伏并网发电设备。这种太阳能并网发电系统的优点是比可调度设备的成本低，缺陷是直流电压因为产生电能的不稳定性而不停变动，使系统设备的电能输出无法控制和调度。
2 分布式光伏发电的主要技术
分布式太阳能发电系统产生电能的核心技术。要是光伏并网发电系统产生的电能，做到高效利用，其核心技术是选用较为合适的逆变器。
2.1比较适用的逆变器。从当前太阳能发电站应用比较广泛的逆变器来看，一般为双级逆变器，这是由于太阳能发电站产生的电压瞬时输出的直流电压低于交流输出电压，所以，经常采用降压变电。因此，实际生产过程中，在输出电路的桥式逆变器前应安装双击逆变器升压，有效提高直流电的电压峰值，适合交流电输出峰值的需求标准。
2.2优化配置网络拓扑结构。分布式光伏并网发电系统产生电能因受环境影响的局限性太大，极稳定，所以，相关的网络拓扑结构与其它形式的机械能集中发电使用的传输网络结构有很大不同。因此，要提高太阳能发电的高效利用，优化配置网络拓扑结构非常重要。
2.3控制分布式光伏发电设备系统的运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分布式太阳能发电设备系统的能量来源多，许多变流器并网运行，要维持设备装置工作正常运行，必须强化有效的控制技术，及时调整多种系统元件不利工作的影响因素，尤其是逆变器的电压和频率的有效调控，合理分配动态和稳态的负荷。
2.4控制管理分布式太阳发电系统的能量。充分发挥分布式太阳能发电系统的优势，更新设备，提高引进新技术的水平，不断提高电能质量是太阳能发电企业和科研单位逐步研究创新发展的课题。因此，搞好控制管理，确保发电、储能和输出的电能质量，优化系统设备、元件的有机组合，满足运行标准，才能实现电能的足额利用。
2.5提高系统的安全性，增加系统的可靠性。按照设备装置的并网规范要求，分布式太阳能发电系统设备的端口特性各不相同，在设施安装中，必须高标准规范操作，优化工艺流程，切实解决发电生产过程中，经常存在的漏电、逆变不顺、孤岛效应以及检测控制较难的问题，是分布式光伏发电设备不断提高系统的安全性，增加系统的可靠性。
3、分布式太阳能发电设备生产控制技术
3.1弄清工作原理。分布式太阳能光伏并网发电设备系统的工作原理主要是利用高纯单质硅的半导体性质，制成光电池，将太阳光能直接转化为电能；大量的光电池组按照一定的顺序组成太阳能光伏阵列电池板，配备相应的防雷装置、蓄电池、逆变器及相关的设施元件；太阳能电池板产生的直流电汇集后，经过3个逆变器的工作，把直流电逆变成3项交流电流，分别输入电网。
3.2优化运行模式。分布式太阳能光伏发电装置系统在工作运行状态中，存在停机、待机、监测3中静态模式和启动、工作、故障3中动态模式。
3.2.1停机状态。（1）交流电加压即停机；（2）发现运行故障时停机；（3）发现故障5次复位失败时停机。
3.2.2待机状态。（1）停机时的待机模式。电网发生短路或者不能正常工作时，启停按钮复位时呈待机状；（2）电压低时的模式。当太阳能电池板的产生的电流电压比预先设定电压峰值低时，设施装置将保持待机状态；（3）电压高时的模式。如果太阳能光伏系统产生的电能峰值突然很高，设施装置旋即转入待机状态。
3.2.3监控技术。（1）如何监控电压、频率。监控电网的电压、频率的主要技术措施，就是掌控电网电压和频率的2个上下限对称的等级；（2）设定监控时间。在检测装置上必须设置检测控制时间；（3）故障监控技术。发现故障，及时从电网监测中推出，进入故障检测。
3.2.4启动状态。（1）正常启动。在工作时间内，太阳能光伏系统及各个元件和控制装置，技术数据正常，装置即可进入启动状态；（2）自动转变。交流直流接触器闭合后，设备的启动自动转入运行；（3）故障处理。
3.2.5运行状态。（1）电流逆变。逆变器工作正常，直流电变交流电；（2）最大功率跟踪；（3）合理开闭。晚上、阴天等太阳光辐射较弱的时段，装置的功率相对较低，开关就自动开闭，实施运行和待机状态的转变；（4）故障运行。当监测装置发现故障时，装置就退出运行状态，进入故障检测状态。
3.2.6故障状态的工作模式。（1）断开电路；（2）自动复位；
4、结语
在提倡低碳生活，使用洁净能源，促进环境保护和生态平衡的过程中，国家制订了相应的积极支持政策，其中，较为重要的就是不断调整和优化能源结构，大力提高绿色能源的利用率，以达到减少污染，造福人类的目的。分布式光伏发电系统就是这种形势下诞生的新兴产业设备，该种装置技术的推广应用，将有效缓解能源紧张，大气污染严重的状况，能够促进公共电网用电高峰的压力调节，对调整产业和能源结构有重大而积极的现实意义。
参考文献：
[1]吕新良,张旭,宋晓林. 分布式光伏发电运行控制技术研究[J]. 陕西电力,2012,02:66-69.
[2]袁建华. 分布式光伏发电微电网供能系统研究[D].山东大学,2011.
[3]陈凯. 分布式光伏并网发电系统控制技术研究[D].电子科技大学,2015.
论文作者:梁永超
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/5
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