摘要:现阶段由于全球能源形势开始日益严峻,相对来说比较多的国家对光伏发电应用过程中的前景以及作用进行重视,所以进一步把光伏发电应用有效的推广,在一定程度上将其作为研究的重点对象具有着比较大的现实意义。光伏发电特性以及常规发电中的方式进行比较存在一定区别。所以要对光伏发电系统特性进行全面研究,只有这样才能进一步对太阳能发电资源的充分利用进行实现。
关键词:光伏发电;电能;影响分析
1导言
在本文之中,主要是针对了光伏发电系统对电能质量影响做出了全面的分析研究,并且在这个基础上提出了下文中的一些内容,希望能够给与同行业工作的人员提供出一定价值的参考。
2光伏发电系统以及相关的电能质量概述分析
对于光伏发电系统而言,主要由以下四个部分进行组成,一是光伏电池板阵列;二是能量转化器;三是电能存储系统;四是逆变器等。一般状况下,光伏发电过程中的系统主要有两种,第一是独立进行发电的系统,第二是组合式发电系统。独立光伏发电系统主要指的就是规模相对来说不是很大的发电系统,比如:能够供家用以及企业进行自用的光伏发电系统等。但组合式光伏发电系统在一定程度上指的就是规模比较大的发电系统,并且电能输出能达到比较高的水平,能有效的实现大面积供电,一般都能与电网并网。对太阳能光伏发电系统产生的影响因素具有多样化的特点,比如:日照时间以及发电设备性能等。但是通过运用一些比较新型的技术,对光伏发电过程中的效率和性能进行积极改变,能对太阳能利用效率进行不断的提高和加强,不仅能对新能源推广进行加强,同时还能不断扩大普及范围,这与现阶段可持续发展思想是一致的。
3光伏发电系统的组成以及相关原理分析
3.1光伏系统组成分析
在一定程度上由光伏电池组件,也就是所谓的太阳电池组件,充分按照系统需求串、并单个的太阳能电池,也就是“光伏单元”并联而成,有效的将其包封在一个金属框中,上下都具有相应的保护材料,也就是玻璃,在白天光照下能将太阳能有效的转换成电能,然后在进行输出。
它在一定程度上属于太阳能光伏系统的重要储能部件,如果能够在正常发电背景下,蓄电池能进一步把将太阳电池组件所发的电能进行相应的储备起来。当夜晩或光线相对来说比较暗时,或者负载需求比太阳能电池组件产生的电量大时,在通常状况下都会运用铅酸蓄电池进行储备,这种电池主要包括两种,一种是深放电吸液式;二是深放电阀控式密封铅酸蓄电池等。从技术发展角度来说,裡离子电池已经进一步成为日后发展的主要趋势之一。
3.2光伏发电系统中的主要原理分析
对于太阳能光伏发电来说,其系统原理主要表现为:在光照相对较好的条件下,电池板自身所能产生的电能能够在一定程度上通过控制器控制,有效的充电给蓄电池,与此同时,在负载相对比较合适的状况下,也能进一步直接供给负载,如果在晚上或者出现光照不足的过程中,充分的利用蓄电池将其变为直流负载发电。如果光伏发电系统含有交流负载时,就要一个逆变器把直流电有效的变换成交流电。
4光伏发电过程中的系统电能质量分析
4.1光伏电池模型及输出特性
光伏发电系统过程中,其中比较重要的部分就是电池,光伏电池能够在一定程度上充分对特殊材料进行利用,不断的吸收太阳光照产生光伏效应,进一步将太阳能转他成电能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光伏电池自身具有相对来说比较小工作单元进行组成,对于单个电池的单元电压不是很高,峰值功率也不高,因此要要一定数量的电池单元进行有效的组合以及使用,这样做的目的是充分的结合实际需要灵活选择串联或者并联等一系列连接方式,组合形成光伏电池组件,通过将一定数量电池单元电压叠加起来,充分把光伏电池电压提高几十伏水平,电池功率也能超过百瓦。在大型光电发电站过程中,光伏电池组件还可通过串联、并联方式组成规模更大、电压更高和功率更大的光伏阵列。一般情况下,电池串联数量对光伏阵列输出电压大小起着直接决定的作用,连接电池组件数量多少,不仅会直接影响到整个发电系统的稳定性,同时也会进一步影响其经济性,所以要结合当地光能资源多少来决定具体数量。
4.2扰动观察法分析
现阶段,扰动观察法在新能源发电过程中的使用相对来说比较普遍,这在一定程度上是比较常见的最大功率点跟踪方法,有相关学者结合工作规律命名为登山法。其工作过程中的主要原理就是:结合光伏发电机组自身存在的周期性变化补充功率,前后对两个发电周期输出功率变化进行相应的对比,如果功率出现增加的话,就要在反方向施加干扰,不然也要在正方向施加干扰。对于扰动观察法,其最大功率点跟踪方面具有着相对比较好的效果,不仅操作比较简单和便捷,同时其管理成本不是很高,一般状况下都适合用在周期长的发电机组。但是也会存在一定不足:一是,发电输出功率在相对比较稳定的状况下,就会导致输出电流以及电压变化过程中的幅度较小,比较容易导致出现谐波干扰;二是波长的长短会对最大功率以及跟踪效果产生较高影响;波长较短的话,光伏阵列就会长期处于低功率区域;如果波长较长时,最大功率点扰动会出现比较明显增大;这种方法还会导致出现误判现象。
4.3光伏发电系统能对电能质量的措施进行积极改善
由于社会的快速发展以及进步,社会用电的需求量也在一定程度上不断加大和多样化,各种不同的功能以及性质的负荷都已经并入到电网中,传统的滤波器对电网电质量难以进行保证。光伏发电系统属于一种相对来说比较新型的电力供给源,通过逆变器调节原始电能并入电网,从源头对电能质量进行控制,充分保证电网在运行过程中的稳定。所以,进一步把光伏发电电子平衡以及控制系统有效的连接到电网中,对其进行功率补偿以及相关的谐波抑制,对电网谐波治理以及无功补偿功能进行提高,对现有电力设备功能缺点进行积极改进,进一步加强供电质量。为了对逆变器对电网功能补充作用进行不断加强,可以有效的把逆变器滤波以及无功补偿融入其中,这样做的目的能够对供电质量进行加强,同时还能保证在运行过程中的稳定性,进而为人们提供出一个高质量的电能服务。
5结论
通过上述分析可知,由于光伏产业的进一步发展,光伏发电规模也开始出现日益扩大,光伏发电装机容量也开始出现逐年增长的现象,太阳能光伏发电并网也在一定程度上引起社会各界的重点关注。一般状况下,光伏发电通常运用最大功率点操控策略,光伏发电功率大小不仅与光照强度存在直接联系,同时也和持续时间有着很大的关系,在同一天时间里,太阳光照强度由于存在不断变化的特点,所以进一步导致光伏发电输出过程中的功率在不断变化,进而促进其企业的经济效益可以得到全面的提高。
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论文作者:任爽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签:光伏论文; 电能论文; 系统论文; 电池论文; 过程中论文; 在一论文; 质量论文; 《电力设备》2017年第8期论文;