关键词：屋顶分布式；光伏并网发电系统；运行特性
引言
科学技术的快速发展使我国整体经济建设有了新的发展机遇和空间，我国快速进入现代化发展阶段，分布式光伏并网发电是光伏的主要技术之一，加强对该发电技术的应用，能有效促进我国整个电伏发电产业发展，同时也有利于解除我国当下面对的环境污染问题，促进人与自然生态环境和谐发展。
1光伏发电系统基本构成
光伏组件一般分为晶硅电池组件和薄膜电池组件两种，安设在建筑体屋顶上，其能有效接收太阳能辐射，并将太阳能转化为电能。而分布式并网光伏发电系统的主要构成有电能电池、汇流箱、系统保护设备、配电装置、监控系统等。光伏组件采用并联与串联的方式，将光伏组件产生的直流电汇流后，经光伏逆变器转变为交流电，在交流配电设备的协助下，把电能顺利的输送给用户或对电网传导。
2光伏并网发电系统基本原理
光伏并网发电系统主要设备包括:光伏电池组件、逆变装置和控制装置。光伏电池组件将光能转换的直流电能，先通过DC/DC变换器将低压直流转换为高压直流，再通过DC/AC逆变器对高压直流逆变成用户所需的交流电。控制系统通过PWM驱动信号控制DC/DC变换器使系统保持最大功率运行。通过与单级式光伏发电系统的性能比较，两级式光伏发电系相对单级式光伏发电系统的区别是多了一个DC/DC变换环节，通过MPPT控制逆变过程保持最大功率运行，虽然多了一个DC/DC变换环节会使得能量转换效率有所下降，但它的PV输入范围一般比单级式要宽，因此控制也较简单，两级式发电系统一般在中大功率的发电系统中适用较多，而小功率的组串式光伏发电系统则一般都是带单级式光伏发电系统以保证发电效率。设计按照要求采用工业上应用较为广泛的模糊控制改进变步长寻找光伏发电最大功率点(MPPT)。其主要控制思想是在变步长小扰动控制方法加入模糊控制系统，使得步长变化量有更合理的选择。DC/AC逆变部分采用PQ控制，并在PQ控制的基础上对电流环PI参数进行了改进。对于并网同步问题采用传统可靠的PLL锁相技术保障系统同步运行。滤波器采用能消除开关次谐波的LCL通用滤波器。
3分布式光伏发电系统主要设备
太阳能电池板作为太阳能发电系统中的重要组成部分，在太阳能发电系统中价值较高的，主要功能就是将太阳能电池板的接收到的辐射能量转换为电能。其中的单体光伏电池由于输出功率比较小，而且容易损坏，所以不可以直接作为电源。将数量参数相同的单体光伏电池进行串联可以具有一定的输出功率的电池串。光伏组件是最直接的基本发电单元，在光伏电站中是一种“直流发电机”。光伏组件的主要电气参数包括有短路电流、开路电压、最大功率点工作电流、短路电流温度系数等等。
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4分布式光伏发电系统出力分析
为更好地了解各发电子系统的性能表现，可以从各台逆变器在一天当中输出功率的变化入手，来进行进一步的分析.每台逆变器输出功率在一天内的变化都经历三个阶段.第一阶段，随着太阳辐射强度的增强，逆变器输出功率也增大，在中午时刻达到最大值；第二阶段，输出功率在达到最大值之后有短暂的降低，原因是太阳光的持续照射使得光伏组件的温度也随环境温度升高而上升，导致光电转换效率有一定程度的下降；第三阶段，下午时段逆变器输出功率随太阳辐射强度的下降而减小.对全天三台逆变器的输出功率分析可知，在上午的时段，逆变器的输出功率大小排序为：No.76＞No.69＞No.70.由于在该时段，No.76与No.69两台逆变器所连接的发电单元中有部分或全部朝向辐射强度较大的南偏东方向，而No.70逆变器所连的发电子系统位于辐射强度较小的南偏西方位，且No.76与No.69逆变器在输出功率上的差异是在于后者只有1个发电单元在南偏东方位.在输出功率的增加速率方面，No.70逆变器在多数时间明显高于No.76与No.69两台逆变器，这表明在光电转换量上，太阳辐射量中的直射辐射量转换的电量较散射辐射量多；但在光电转换速率上则刚好相反.在下午的时段，No.76和No.69两台逆变器的输出功率几乎没有差别，且No.70逆变器的输出功率与前两者之间的差额比上午小很多.因为该时段散射辐射量的变化成为影响发电子系统输出功率变化的主要因素，一定程度上减弱了因方位角与安装倾角的不同而带来的差异.
5分布式光伏并网发电系统对配电网电能质量形成的影响
1.诱发电能形成直流偏离故障，该发电系统在运转过程中，主客观等多种因素均会影响运行效率。一旦控制电路内运算放大器的零点迁徙及驱动电路出现不统一现象时，从很大程度上分析，会造成逆变器输出电压指标形成直流分量问题，此时该发电系统以逆变器为媒介与配电网相接，就会把直流分量也整合至配电网内，进而造成配电网运行过程中形成直流偏离故障问题。若发电系统形成的直流分量造成变电器正常位点出现偏离现象时，就会诱导变压器形成一定饱和现象，直流分量高于规定指标时，将会对电源系统运行安全性形成负面影响，因为配电网线路阻抗相对较低，此时把数个逆变器直接并联整合至电网内，即便是个光伏并网系统输入电压有直流分量，但是也会在不同并网的逆变器间形成数量较多的直流环流。2.诱发电能形成谐波污染问题，通常情况下，并网系统以逆变器为依托实现并网的。但为有效规避其在特殊位置形成直通现象，相关人员通常在其运转期间对控制开关信号采用死区控制方法，这样保证逆变器在相同桥壁上的上、下两管死区时间内，两个开关管均能处于相同的运转状态中。但是受多种因素影响，逆变器运输过程中会形成较严重的高频谐波，这些谐波若长时间不能被解除，将会造成电流“畸形”。
6结论
（1）为使得分布式并网光伏发电系统的发电量最大，其最佳的安装方案为：光伏方阵朝向正南，按35°倾角安装.当偏离正南时，最佳倾角随所处方位角的增大而减小.（2）就系统全年各月份的实际发电量而言，光伏发电子系统因方位角与安装倾角的不同带来的发电量差异，在光照较强的月份要比光照较弱的月份表现的更加明显，最大差额可以达到34%.（3）全天来看，逆变器输出功率的变化基本反映了太阳辐射强度在一天内的变化情况.上午时段，太阳辐射量中的直射辐射转换电量较散射辐射的部分大，但光电转换速率较小.下午时段，发电量的改变主要在于太阳辐射量中散射辐射量占比的变化，同时也减弱了发电子系统之间因方位角和安装倾角不同带来的影响.
结语
综合全文，可见分布式光伏电网发电技术具备节能、建设成本低与环保等优势特征，迎合了当下可持续发展理念，伴随着能源短缺、环境污染现象的加剧，分布式光伏电网发电技术的优越性将会更显著，在电网系统中占据至高点，获得更大的发展空间。
参考文献:
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论文作者:郝志强
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：光伏论文; 逆变器论文; 系统论文; 输出功率论文; 分布式论文; 电能论文; 辐射量论文; 《中国电业》2019年11期论文;