关键词：储能技术；光伏并网发电系统；应用
1引言
在我国经济快速发展的形势下，我国的用电负荷不断增加，而且由于目前全球资源紧缺和环境恶化问题的不断加剧，我国也加大了开发和利用清洁型可再生能源的力度。其中光伏发电机组的建设规模在不断扩大，装机容量也在不断增加，其并网发电为缓解目前电力系统的电能供应压力和我国电力系统结构优化调整有着重要作用。而由于太阳能此种类型的一次能源无法进行储存，所以只能将其转换为电能进行储存来满足电网用电负荷高峰时的使用，所以储能技术在光伏并网发电系统中占有重要地位。
2光伏并网发电系统基本结构
目前我国的光伏并网发电系统已经趋于成熟，其基本结构（如图2.1所示）组成主要有光伏电池阵列、功率追踪器、蓄电池组、逆变器、交流负载、交流电网等部分。对于其基本结构中的逆变器来说，其主要作用就是将光伏发电系统与电网进行连接。光伏并网发电系统主要有两种类型，其中可调度式并网光伏发电系统具有可以对电能进行储存的容器，即蓄电池，所以在此系统的并网发电过程中，可以利用其逆变器中的负载开关和主开关来实现不间断供电。而另一种则是不可调度式并网光伏发电系统，其不含有蓄电池，所以只是利用逆变器将光伏电池板转换而成的电能直接转换为交流电与电网连接，所以如果此系统中出现断电现象也会导致其供电工作的终止。在此系统中比较重要的结构就是逆变器，而且在目前相关技术的发展和应用下，使得目前光伏并网发电系统的拓扑结构原来越简单化、从而也降低了结构的整体体积，减少了生产运行的成本。直流电压的输入范围也在逐渐增大，并且逐渐开始大量应用软开关技术，以及多点平逆变器。而逆变器也逐渐向三相并网逆变器方向发展。在此种基本结构下，使得目前的光伏并网发电系统呈现出以下特点：一是此系统在发电输出的过程中会受到温度和光照等环境因素的影响，从而导致其输出功率会不断变化，呈现出输出功率不够稳定的特点，且无法对其进行调控。二是目前的系统运行中会消耗较多的能量，导致运行成本较高，而且目前所采用的最大功率点跟踪技术也对光伏电能的吸收和利用提出了较高的要求。三是此系统通常只会利用并网电压与并网电流都相同的有功功率进行利用。
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图2.1 光伏发电系统结构图
3储能技术在光伏并网发电系统中的应用
3.1在电力调峰上的作用
在光伏并网发电系统中应用储能技术，就是可以在电网用电负荷低峰时把系统所发出的电能进行储存，然后在电网负荷高峰时将所储存的电能提供给电网中供电力用户使用，这样就可以做到根据电网实际运行情况来对用电高峰时段的供电压力进行缓解，减少用电高峰时段大功率负荷的集中需求，进而可以提升供电的可靠性和整体系统运行的稳定性。
3.2在微电网中的应用
微电网并网是目前电网的主要发展趋势之一，可以大大提升目前电网运行的可靠性和稳定性，但是如果发生未来的输配电系统与微电网发生分离时，就会导致微电网处于孤岛运行的模式，此时微电网中的电源就需要对此电网中的用电负荷进行单独承担，这就大大增加了微电网电源的压力。而如果采用光伏并网发电系统，其中的储能技术就可以在此情况下发挥其供电作用，因此由光伏电源所构成的微电网，则会大大提升其运行的稳定性和安全性。
3.3在电网电能质量控制上的应用
在光伏并网发电系统中应用储能技术可以实现对相角调整、有源滤波以及电压的有效控制，对逆变控制措施进行有效利用来对光伏电源的供电特性进行改善来提高供电的稳定性。这主要是由于在光伏并网发电系统中，储能技术中具有断电保护的功能，如果电网中出现故障而无法实现对电力用户的电能供应时，就会采用光伏系统利用其储能技术对其进行供电。而且由于正常的电网中发生故障或者电力用户出现安全隐患时，光伏并网发电系统也会进行自动断电，但是在此过程中也可以利用储能技术进行电能储存，在其发挥电荷转移的主要作用时，是在光伏并网用户使用分时计费市电作为基础的。通过储能技术的应用，实现在用电低谷使其进行电能储存，而在用电高峰时间进行电能释放来供电，并且可以对用电负荷高峰时期高功率负荷交替运行所带来的影响进行规避，并减少负荷相应策略所带来的不利影响，从而实现对电网电能质量的有效控制。
4复合储能型光伏并网系统
传统的光伏并网发电系统中所应用的储能技术较为简单，其输出功率不够稳定，所以在此基础上进行技术改进得到的复合储能型光伏并网系统，在我国目前的电力系统中已经广泛应用。以其中某电力企业所应用的复合储能型光伏并网系统为例，其采用的是超级电容器+蓄电池的复合储能方式，此系统在运行中可以有效降低并网电流的谐波含量，所以对确保并网功率的稳定性具有良好的作用。此外，此种系统中还具有Boost变换器和光伏阵列等元件，实现了超级电容器和蓄电池之间的优势互补，从而可以对光伏并网发电过程中的功率波动问题进行有效解决，还可以实现对并网电流波形质量的改善，提高光伏电站的可调度性，降低系统本身受到外界因素的干扰，提高了光伏并网发电系统的稳定性。
5结语
在目前的光伏并网发电系统中，储能技术主要起到调峰调谷、微电网控制以及对电能质量进行控制等重要作用，并且能够提供断电保护来确保电网运行的稳定性。在对传统的储能技术进行改进之后，提出了一种复合型光伏并网发电系统，可以对传统电网中可能存在的功率波动以及并网电流的谐波问题进行有效解决，进一步发挥储能技术在光伏并网发电系统中的作用。
参考文献：
[1] 郁江远. 储能技术在光伏并网系统中的应用研究[J]. 通讯世界, 2017(20):113-114.
[2] 李宇光, 刘强, 战勇,等. 储能技术在光伏并网发电系统中的应用初探[J]. 中国高新区, 2017(20).
论文作者: 梁 波
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期
论文发表时间:2020/1/16
标签：并网发电论文; 光伏论文; 电网论文; 系统论文; 储能论文; 电能论文; 技术论文; 《当代电力文化》2019年 18期论文;