(1.国网山西省电力公司朔州市平鲁区供电公司 山西朔州 036000;2.国网山西省电力公司朔州市供电公司 山西朔州 036000)
摘要：光伏发电技术是一项新能源技术，不仅是绿色环保，还是取之不尽用之不竭的能源，应大力发展这项新技术以面对目前能源枯竭的问题，目前应当寻找最佳的控制策略和最大程度下激发它的使用率是这项技术的重中之重。另外从能源利用的国际趋势上看，光伏发电正在向大规模并网发电和光伏建筑集成的方向快速发展，光伏发电将进入电力交易化市场，光伏应用的发展值得期待。
关键词：光伏发电系统；可靠性；分析
引言
太阳能是开发潜力最大的新能源，光伏发电技术开发得到了各部门、全社会的重视，随着技术的不断推广与应用，光伏发电技术越来越科学合理，在各行业发展中充分发挥着巨大作用，为环保工程建设及经济持续发展提供有力的保障。
1光伏发电系统构成
1.1太阳能光伏电池组件
技术的发展推动了时代的进步，随着太阳能光伏发电技术的成熟，其系统也不断完善，主要的部件是蓄电池、光伏电池组件、控制器、逆变器，这四个部分不可分割，成为太阳能光伏系统的重要部分。电池组件是一个重要的设备，主要是太阳能电池片通过一定的结构性串并和组合，再利用太阳能专用钢化玻璃和密封材料层压而形成的，玻璃是透光性较好、强度非常高的玻璃，整体性能良好。密封材料对太阳能电池的性能有一定的提升，其主为重要的功能是抗紫外线的辐射，有效保护电池各组件的安全，实现稳定的工作。可以说，电池组件是光伏发电系统的最为核心部分，器件工作对电池的影响非常大，对电池能量的发挥起到重要作用。较常用光伏电池有多晶硅电池、单晶硅电池和非晶硅电池三种，需要根据不同的能源性质，做好电池组的选择与使用，达到理想的目标效果。
1.2蓄电池
太阳能并不是一种稳定的能源，晴天获取量更多一些，为了保证能源的不浪费，为阴雨天气提供能量，在光伏发电系统中需要有多组蓄电池，这是为了全面做好能源的储能，通过有效的能源转化，将由太阳能转化成的直流电能变成化学能，使有效的能源得到大量的储存，这样，当能源负载的时候，就会形成稳定的能源供给，确保良好的应用效果与质量。太阳能光伏发电系统的输入能量稳定性不强，也就是说，能量不足会对工作产生影响，只有全面通过配备蓄电池的方式，才能保证能源达到稳定级，对负载的情况做好补充，保证设备可以正常工作。通常讲，蓄电池容量要保持在一个稳定的水平，不能太大更不能过小，通过适当的选择利用，确保使用寿命更加稳定。
1.3控制器
控制器是一种有效保持稳定安全的设备，通过控制器的利用，大大保证了蓄电池的安全，实现了稳定连续的工作。因为蓄电池进行运行时，往往会受到各种因素的影响，出现不稳定的现象，为了保证其连续性工作安全，则需要做好合理科学的控制，控制器则能够全面保持充电和放电的安全，通过对放电与充电的保护，使电池避免出现过充电和过放电现象，保证了电池的安全与稳定。另外，控制器也能按负载电源需求的不同，合理产生能量，对蓄电池负载输出电能进行严格有效控制，保证了整体稳定性，提高了设备的使用寿命。光伏发电系统中，控制器是最为重要的核心部件，只有全面保证了控制器质量，才能实现整体稳定，其存在的重要意义不容忽视。控制器的应用，有效避免出现短路、雷击等问题，通过温度补偿保护了系统安全。
1.4逆变器
逆变器也是主要的部件，主要有自激式振荡逆变器和他激式振荡逆变器两种类型，不同的类型有不同的运行原理与模式。另外，按照波形的差异性，也可以划分成方波逆变器和正弦波逆变器两种类型。逆变器有自身的优势，其功能性非常明确，主要作用就是通过滤波、调制、升压等一系列措施将蓄电池输出的直流电转变成正弦波交流电流，这样就能够和系统照明负载频率及额定电压形成协调的匹配度，这样，终端用户就能够使用到更加安全的电能，确保了用电安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2光伏发电系统中可靠性分析
2.1最大功率点跟踪（MPPT）控制策略
MPPT智能控制算法，在辐照度等环境变化时能够高效的完成跟踪，使得跟踪效率无论在静态、动态还是启动时都能够高效的完成跟踪。
（1）MPPT跟踪效率对光伏发电量的影响
逆变器转换发电效率=MPPT跟踪效率*逆变器效率，在光伏电池转换效率和逆变器效率一定时，MPPT跟踪效率对提高光伏发电量尤为重要，MPPT跟踪效率的高低很大程度上影响光伏的发电量。
（2）基于先进的MPPT算法
依据国际EN50530标准，MPPT效率是指逆变器从光伏电池获得的实际输入功率，与光伏电池理论上能输出的最大功率之比。MPPT效率越高，MPPT响应性能越好，逆变器发电量越多。MPPT效率包括静态效率和动态效率。
MPPT静态效率是环境不变的稳态效率，可以达到较高。由于光伏电池的开路电压和短路电流在很大程度上受辐照强度和温度的影响，当辐照强度、温度等环境条件改变时，光伏电池的输出功率曲线亦发生改变，因此系统最佳工作点会随着环境因素变化而变化。所有变化的外界环境都会导致动态效率低下。因此提高动态效率是提升整体MPPT效率的关键。基于此采用一种拥有创新的智能控制算法，可以在保证很高的静态跟踪效率前提下，稳健高效的跟踪动态功率曲线。
2.2光伏发电系统的电量储存以及放电控制
充电控制性能的好坏取决于电压外环的检测精确度，一般是在充电过程中不断对蓄电池进行检测，当蓄电池的电压大于某个限定值说明已经充满，应停止光伏电池向蓄电池进行充电。基于蓄电池的工作原理，充电时蓄电池可以达到限定值但停止充电后，电压下降实际并未充足。因此，这种方法无法满足蓄电池的充电特性，为了提高蓄电池的整体效能和使用寿命，在原有电路的基础上增加一个放电自锁功能和下限自锁电路的功能。增加放电自锁功能禁止蓄电池对于负载的小电流进行放电，避免蓄电池深度放电，进而达到保护蓄电池的功能，自锁电路的原理是：利用集成运算放大电路的反馈特征，当下限电压送入下限自锁后，电压将集成运算放大电路输出端的电位保持不变，使放电的开关保持关闭，保持切断负载状态，在蓄电池充满电时，运用集成运算放大电路输入端，从而改变集成运算的电路输出端，此时放电开关被重新打开，负载得到供电。
2.3光伏发电系统并网控制
光伏发电系统并网运行时，就是光伏所发电力与电网并列运行，电网有电，光伏才并网发电，电网失电，光伏并网逆变器交流输出侧无电压输出，光伏所发电力与电网输送电力同幅值，同相位，同频率变化，实现光伏并网运行的主要部件是光伏并网逆变器。另外，光伏发电系统由于应用市场或者环境的不同，需与环境监控技术，实时监测系统，通信系统，综合自动化等系统结合应用，所有的控制都是为了提高整个系统效率，所发电力安全可靠经济运行。
结束语
能源问题一直受到社会的广泛关注，这不仅关系到社会的发展，还对自然环境有着重大的影响，太阳能作为一种可再生的清洁能源，随着科技的发展得到广泛的运用，取得了很好的社会经济效应。光伏发电作为一个新兴产业正在迅速发展，具有很大的发展前景。因而本文对此进行关键控制问题的探讨。
参考文献:
[1]郭瑞峰,史丛林.三相并网光伏发电系统的双模控制实现[J].能源与环保,2017,39(12):223-226.
[2]原敬磊,赵李宏,李明,刘洋,包磊.光伏发电系统功率输出控制模式研究[J].智慧电力,2017,45(11):91-95.
[3]李正明,李加彬,钱露先.光伏发电系统MPPT二阶滑模控制[J].电力电子技术,2017,51(11):27-29+33.
[4]李天池.光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究[D].沈阳农业大学,2017.
论文作者:李东明1,王腾2,张慧峰2,张子龙1,魏敏1,郭文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/25
标签：光伏论文; 蓄电池论文; 逆变器论文; 效率论文; 电池论文; 系统论文; 能源论文; 《电力设备》2018年第25期论文;