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【摘 要】太阳能光伏发电系统有两类，一类是独立系统，另一类就是此文要论述的并网发电系统，并网发电系统不仅能大大提高有功功率而且还能将生产的电能反馈给整个电网。此文就光伏并网的组成、优势和相关问题展开论述。
【关键词】光伏并网，发电系统
一、前言
现在随着科技的进步和各行各业都在不断发展，不断取得突破的同时，在电力行业方面，发电形势也越来越多样化，本文论述的太阳能发电不仅是发电方式上的突破，同时也是环境保护的先行者，太阳能发电对环境保护有着重要的意义。此文主要研究的光伏发电系统是一种将太阳能转换成电能的发电系统，下面就其组成、效率分析及可能出现的问题进行探讨。
二、光伏并网系统基本构成
在诸多的发电系统中，光伏发电系统是最值得探讨的，它也是一种生产电力的系统，像风力发电主要依靠风能，地热发电主要依靠地热能，这里的光伏发电主要依靠太阳能。光伏发电系统依照系统和电网的运行关系可以分为两类，即独立系统和并网系统两种。在偏远的山区，由于地理条件的限制，光伏发电无法大面积普及，不能形成一个完整的体系，所以只是某个地区或许可能出现，因此在这些地区的光伏发电系统基本都是独立系统。并网系统相对于独立系统而言是有诸多优点，并网系统中，光伏发电系统能够非常有效的提供有用功率，而且还能在第一时间将生产的电能反馈给整个电网。通过查阅相关资料不难了解，光伏发电系统目前比较常用的两种方式，一种是分散式，另外一种是集中式。这两种方式中的集中式是比较重要的一种，在此详细阐述其优点及意义。第一，集中式光伏发电系统的优点，集中式发电系统可以直接将电能传送到大电网中，然后再由大电网对其进行支配，传输和使用都是由大电网发出的命令，这样可以既高效又精准的完成点的传送和使用工作；此外，并网光伏系统距离负荷点较远，外界的影响对其是很微小的。光伏并网发电系统的组成也很简单，在常见的光伏并网发电系统中太阳能光伏阵列、控制器和逆变器是其主要组成部分，下面就这三个组成部分详细分析介绍。
2.1太阳能光伏阵列
本文一直在阐述光伏发电，那么什么是光伏发电呢？其实，光伏发电就是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能的一种发电方式。太阳能电池是整个系统的核心，如果没有太阳能电池，那么光伏发电是不可能实现的；此外，光伏发电中需要的太阳能电池的数量是比较庞大的，这就需要将太阳能电池排列组合，合理使用，将诸多的太阳能电池排列起来使用就是这里所指的太阳能光伏阵列。
2.2控制器
在光伏发电系统中，这三个部分都不能缺少，然而控制器是这其中最重要的一个组成部分，可以说控制器在整个系统中有着举足轻重的作用。控制器不仅关系着整个光伏系统的正常运行，除此之外，控制还可以保证蓄电池不被过充电、过放电等现象所损坏，在没有特殊情况时，控制器可以保证蓄电池提的充电电流和电压都是最适宜的。除此以外，控制器由于可以通过其控制作用保证蓄电池平稳的充电，所以在一定程度上大大提高了蓄电池的使用寿命，如果蓄电池的使用寿命得到提高，那么整个光伏发电系统都会得到优化，效率提高了，不管是从那一方面讲，这一点都是非常重要的，光伏发电系统一定要让这一优点保持下去。
2.3逆变器
相对于控制器来说，逆变器承担的责任要小一些，其主要作用是实现直流电源与交流电源的互换，但也是不可忽视的。在光伏发电系统中用到的太阳能电池和蓄电池都属于直流电源，此时问题就出现了，一般所采用的负载都是交流负载，这时就是逆变器发挥作用的时候了，因为交流负载必须要在交流电源中使用，所以要正常运行就需要逆变器将直流电流转换为交流电流。由于逆变器的运行方式的不同，通常将逆变器分为独立运行逆变器和并网逆变器。在离网光伏发电系统中，由于种种客观条件的限制，几乎所有的离网光伏发电系统都使用的是独立运行逆变器。此文研究的并网光伏发电系统中，很显然使用的是并网逆变器适。两种逆变器各有所长，在选择时，需要根据实际情况而定。并网发电系统图，如图2.1所示。
三、光伏并网发电的优势
光伏并网发电不同于其他的发电方式，主要表现在其将太阳能转化成电能后没有储能环节，太阳能光伏并网发电系统将太阳能转化成为电能后不通过蓄电池储能，直接通过逆变器，将电能送入电网，这种发电方式有诸多好处，下面将对其详细分析论证。
3.1太阳能不同于其他资源，容易出现资源短缺的情况，相反我国太阳能储量十分丰富，可以大量使用；
3.2太阳能是一种环保能源，对环境无污染，整个过程不会排放污染物，而且还安全可靠；
3.3太阳能不像其他资源对地域的依赖性很强，太阳能发电系统甚至可以建设在荒漠，不仅不需要考虑占用可生产土地的问题，而且还可以减少了地面的蒸发量；
3.4太阳能发电系统建立不需要花费大量的时间，而且建成之后很快就可以投入使用，生产电能；
3.5不需要专门的储能装置，因为太阳能发电是依靠电网存储电能的，这样无疑节省了在光伏系统建设的部分投资，在一定程度上降低了成本；
3.6并网除了大型光伏系统还可进行分布式建设，进退电网灵活，不但可以增强电力系统对自然灾害的抵御能力，而且可以改善电力系统的负荷平衡。
四、光伏并网发电控制技术
4.1集中式并网发电
集中式并网发电指的是把大量并联在公共直流母线上的光伏直流组件发出的直流电能经同一台集中逆变器变换为交流电能，相对于别的发电方式而言，这种方式有着自身独特的优点，在许多大型的光伏发电系统中，其他发电方式往往不能满足要求，只有采用集中式并网发电的才可以解决实际问题。
4.2组串式并网发电
经过查阅资料不难发现目前应用最广，最为流行的发电方式是组串式并网发电，它的发展是以模块化这个概念为基础的，在此基础之上把多个光伏组件串成一列，后续工作是关键，主要还包括光伏组件与逆变器的连接，和进入电网的过程，这两步无论是哪一步做不好，都会引发一些严重的后果。所以，为了组串式并网发电能够顺利进行，每一个步骤都不容忽视。
4.3组件式并网发电
在所有的并网发电方式中，组件式并网发电是最简单易行的一种发电方式，组件式并网发电指的是把每个光伏组件与一个逆变器进行连接，这里用到的每一个组件都是不同的，这些不同的组件都有自己专属的最大功率峰值跟踪，这主要是为了组件和逆变器能够配合的更好。
4.4、组串协调式并网发电
在所有的并网发电方式中，组串式并网发电是最普遍的，几乎所有的光伏建筑一体化发电系统都是采用组串式并网发电方式发电的，这种发电方式本身就有很多优点，最重要的一点就是适应能力强，在组件与逆变器的连接过程中不同于其他的几种发电方式或多或少都有一些要求，而这种连接方式却不一样，只要进行最普通的连接即可。
五、结束语
此文结合相关资料，从光伏并网系统基本构成，光伏并网发电的优势以及光伏并网发电控制技术等几个方面进行了论述，主要探讨了太阳能光伏并网发电系统中的相关问题，并针对问题提出了合理的解决方案，希望对从事相关工作的人员有所帮助。
参考文献
[1]董密.太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究[D].中南大学,2007.
[2]马兆彪.太阳能光伏并网发电系统的分析与研究[D].江南大学,2008.
[3]何娣.太阳能光伏并网发电系统的研究[D].长安大学,2013.
论文作者:刘宝
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/11/10
标签：并网发电论文; 光伏论文; 系统论文; 逆变器论文; 太阳能论文; 电能论文; 方式论文; 《低碳地产》2016年8月第15期论文;