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摘要：分布式光伏发电因其靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源安全可靠等特点，兼具节能、减排、安全、灵活等多重优点得到国家的大力鼓励与支持。
关键词：分布式；光伏发电；研究
1 分布式光伏发电特点
分布式光伏发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近使用，就近转换，就近并网的原则，以满足特定用户的需求，可以有效提高同等规模光伏电站的发电量，还可以降低电力在升压及长途运输中的损耗。具有以下特点：一是输出功率相对较小，一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量控制在数千瓦以内但小型光伏系统相比大型的投资收益率并不会降低；二是污染相对很小，没有噪声，也不会对空气和水产生污染，环保效益突出；三是可以在一定程度上改善当地的用电状况，但是分布式光伏发电的能量密度相对较低，并不能从根本上解决用电紧张问题，而且具有间歇性；此外，还有安全可靠性高，抗灾能力强，非常适合于远离大电网的边远农村、牧区、山区供电，不需要远距离输送电力，成本低、效率高。
2 分布式光伏电体系结构
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池阵列、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，分布式光伏发电系统的太阳能电池阵列组件将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
3 分布式光伏发电的影响因素与应对手段
3.1并网技术穿透率
在分布式光伏发电系统中，其分布式光伏发电的穿透率是衡量分布式光伏在电网系统中技术水平的一项重要的指标。依据相关的研究报告显示，分布式光伏发电系统的穿透率应严格控制在容量的15%以内。但在国内，随着大量的分布式光伏发电系统出现在国内的公共电网体系之中，其真正的穿透率对于电网本身的影响作用也越来越大。对于此类情况，必须要严格控制穿透率的扩大化，保证分布光伏发电与电网的兼容性，并考虑好对电网内的设施的保护。
3.2逆功率的注意
这一概念指的是在低压电网并网分布式光伏系统当负荷很低时试图通过配电变压器向中压电网反送电，该情况下因配电变压器和线路的阻抗，配电网的电压也会明显增高。为防止该情况的出现，一般采取的手段措施有在配电变压器的次级安装逆功率检测与控制装置，一旦出现逆功率将会使分布式光伏发电系统自动断开，安装动态的调整功率的逆变器，并增加储能或增加机动负荷，在必要情况下将多余的电力进行吸收。
3.3限制输送能力
光伏的并网问题是一直限制光伏发电的最大的影响因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前我国的太阳能资源较为丰富，但受到资源区与负荷中心相距较远的因素影响，无论是以集中式开发为主的西部地区还是分散式开发为主的东部地区，都面临着并网难的问题。输送能力的限制影响着我国分布式光伏并网发展。可以说，我国的太阳能资源可以在一半地区以上使用超过1400小时，效率比较良好。但受到地区上的限制，太阳能资源丰富的地区多在西部与中部，与我国的电路负荷中心存在较大的距离差距，使之成为制约光伏发电发展的瓶颈。其光伏发电的消纳问题也有待思考，关键点在于打通西部地区向东部地区输送电力的通道。
4 分布式光伏并网发电的关键技术
4.1锁相环控制技术
锁相环是控制光伏发电系统并网输出的交流电与市电同频共相的一项技术，它作为一种反馈控制电路，接受外部信号后，与自身系统信号比较，再通过其内部的相关环节控制内部环路信号的相位和频率，然后发出信号。其中鉴相器主要负责检测输入信号和输出信号的相位差，并将相位差转化成电压信号的形式。当输入信号出现波动时，鉴相器的输出电压信号将产生纹波。环路滤波器主要负责将这些电压信号平均化，并去除纹波，得到较为稳定的电压信号。压控振荡器主要负责接受稳定的电压信号，并产生一定频率的输出信号，输出信号传到开关管的控制电路，控制开关管的开关，使逆变器的输出电能与市电同频共相。
4.2分布式发电系统并网控制技术
分布式光伏系统具有多并网逆变器和多能量来源等特点，必须注重在并网运行中的相互耦合影响以及并网协调的控制问题。为实现负荷稳态的合理动态分配，必须注重多个逆变器在独立运行中的协调控制问题，同时还要深入研究能够适合于并网逆变器的无盲区孤岛检测问题。
4.3网络拓扑技术
分布式光伏系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统相比，存在较大差异。研究设计分布式光伏发电系统的网络拓扑结构，关键要充分考虑当地太阳能的分布预测和负荷水平，在可用性、随机性方面给予正确评估。
5 分布式光伏发电运行控制技术
5.1 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。
5.2 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。
5.3 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。
5.4 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。
5.5 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。
6 结论
能源安全和环境问题成为制约我国持续发展的瓶颈，而分布式光伏做为科学用能的典范形式，不仅具有可再生性，而且具有环境友好性的特点。
参考文献
[1]刘思佳.光伏系统最大功率跟踪及并网控制研究[D].天津理工大学，2012.
[2]孙李平，李琼慧，黄碧斌.分布式光伏发电现状及走势[J].中国电力教育，2013.
[3]孙燕.分布式光伏并网系统在国内的应用[J].太阳能，2012.
论文作者:王媚芳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/21
标签：光伏论文; 分布式论文; 电网论文; 电压论文; 系统论文; 状态论文; 逆变器论文; 《防护工程》2018年第33期论文;