摘要：光伏并网发电系统对电网有一定的影响，这体现在很多方面。光伏发电是当今社会发电的一种重要形式，加快光伏发电技术的研究和发展势在必行。储能技术、谐波抑制、新型逆变器是未来研究的重点。这些技术的研究和开发可以提高光伏发电的效率，光伏发电系统可以通过以下方式融入电网：深入研究其机理，构建系统验证环境，研发控制设备，建设微电网技术支撑，实现两者的协调发展。
关键词：光伏发电；并网；电网
电压发电系统集成在常规电网中，共同承担发电和供电的任务，即形成并网光伏发电系统。与独立光伏发电相比，具有诸多优势的并网光伏发电受到各国的高度赞扬和大力发展。因此，并网光伏发电系统已成为全球绿色新能源领域的研究热点。
1、光伏发电的基本原理
利用半导电体表面存在的光生特效应，经过光照在半导电体材料两端发出来。直流电流。当太阳光照在半导电体P－N节上时，新的电子－空穴对就会形成，光子将电子从共同价格关键中激发发后，电流向定向。N区，空穴流向P区，从而半导体两端产生电位差PN结两端的电路接通，就会形成成电流，从P区经外电路流向N区，对负载输出电功率。
2、并网光伏发电系统主要结构
光伏发电系统可分为独立运行和并网运行，并网光伏发电系统是一种具有市场应用价值的形式，是当今世界光伏发电发展的主要趋势。并网光伏发电作为一种光伏发电，一般有两种典型的系统结构，即单级并网光伏发电系统和两级并网光伏发电系统。相比之下，单级光伏逆变器控制系统需要同时实现最大功率点跟踪和并网控制功能，因此对控制器的要求将更高，必须安装直流母线电压保护装置，以确保电网连接的安全。两级并网光伏发电系统主要包括光伏阵列、变换器、逆变器、控制器、滤波电路等。第一阶段实现光伏阵列的最大功率点跟踪，光伏阵列产生的直流电通过升压转化为可控直流电，在后期向并网光伏逆变器供电。第二级光伏并网逆变器将直流母线上的直流电流转换为交流电，并将其传输至并网，同时完成了直流母线的稳压功能。
3、光伏并网的工作特性
光伏发电利用阳光发电，易受周围环境的影响，如气候、温度、时间等，在发电过程中可能具有以下特点：一是光伏发电效率波动较大，因为光伏发电系统由于其状态的不同，可能会使太阳能有效面积增大。不同的是，晴天光线充足，但在多云的天气，没有足够的光线来支持发电，这使得发电效率波动很大，无法获得持久的能源供应。其次，无功功率越小，输出功率越大。大部分光伏发电系统利用逆变器通过输出电流进行反向输出。在这一过程中有功功率过大，无功功率过小，电网的节能能力较差。第三，光伏发电并网技术尚未完全成熟，在整个开发过程中监测能力较差，在发生故障时无法有效分解，可能造成大规模电力供应。网络故障导致更大的损失。
4、光伏系统并网技术的设计
（1）子系统组成。光伏模块子系统、直流配电监测系统和并网逆变器系统构成光伏发电系统，子系统相对独立。光伏发电系统将并网逆变器产生的380V三相交流电接入升压变压器，再接入电网。（2）主要设备的选择。单个逆变器的容量越大，单位成本越低但容量越大，一旦发生故障，对整个系统的影响就越大。因此，在选择并网逆变器时，必须考虑光伏系统应用的实际情况，确定合适的额定容量的逆变器。并网逆变器还需要短路、过电压、过频率保护、欠电压、频率保护、逆功率保护等功能。光伏电池模块通过直流配电监测装置与逆变器相连。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆直流配电监测装置可以对每个光伏电池中的电流进行监测，并以数据的形式将电流信息发送给逆变器控制器。为了保证光伏发电系统的安全稳定运行，并网逆变器可以分为独立的并网形式。（3）增压系统。由并网逆变器产生的380V交流电需要接入电网。光伏发电系统的发电量决定了升压变压器的电压比和额定容量。以箱式干式变压器为首选，升压变电所分层布置。上层为带变频器监控屏的变频器室，下层为配电室。高压和低压进线柜分别选用中间空气绝缘和低压抽出开关柜。此外，用于监测升压站工作状态的计算机监控系统对升压站也是必要的，系统监测光伏电池发电及升压变压器两端的电压、电流、铁心和线圈温度。监控系统通过分析这些信息来控制升压变压器并网开关的输入。（4）保护措施。升压变压器设有高温跳闸保护装置，其高压、低压开关柜设有测控保护装置，可保护过流、过电压；并网、电容器开关柜设有测控保护装置，可对高压、低压开关柜进行保护。保护过电压或不足，高频或低频；低压进线开关具有过流跳闸功能。一旦发生极性反转、孤岛效应和过载，逆变器就可以自动与系统分离。（5）防雷接地。在户用升压变电所屋顶安装独立引下线环形避雷器和光伏电池模块，可有效避免雷击。另外，电气设备需要配备接地装置，设备外壳也需要接地，以确保操作人员的人身安全。
5、光伏发电并入电网的方法
（1）深入研究作用机理。光伏发电通过微电网的形式和电网的整合将起到相应的作用，这将对电网的运行产生一定的影响。影响分析需要多种方法。微电网会影响电网的安全稳定，因此其分析方法不同于高压系统。在研究工作中，需要深入分析其影响，探讨其影响机理，并形成相应的理论，为光伏发电并入电网奠定理论基础。（2）构建系统验证环境。在光伏发电系统分析中，应建立相应的模型，并与发电系统的动态和静态进行比较，以完善模型，保证模型构建的合理性。使分析软件具有计算能力，为二者的集成提供了技术指导，在光伏发电系统建模研究的基础上，建立了典型光伏发电系统的典型案例，包括典型光伏发电系统、光伏发电系统典型运行模式、典型控制措施等，并对案例进行了仿真计算。通过对这些典型案例的积累，建立了光伏并网发电系统典型案例数据库，并将其划分为仿真点。分析研究光伏发电系统对大电网安全稳定的影响，为大电网的安全稳定提供了良好的实验环境。（3）控制设备的研发。为了实现两者的顺利整合，我们需要开发相应的控制设备，光伏发电并入电网将丰富电网的故障类型，传统的故障检测方法不能满足工作的需要，需要开发新的保护技术。并网过程中会出现孤岛现象，孤岛现象是指在并网过程中当电源发生故障时持续供电。为了保证用电安全，需要定期检查是否有孤岛现象。发现问题及时解决减少孤岛现象对并网工作的影响，保证并网工作顺利进行。（4）微电网技术支撑建设。最后，将光伏发电系统集成到电网中，需要建立微电网技术支持系统。在构建微网格技术支撑系统时，需要充分了解技术指标和特点，确定技术要求。在制定技术规范时，还需要考虑光伏发电系统的规模、系统运行过程中的电压、电能等因素，使技术规范更有针对性、更合理。合理制定技术规范具有重要作用，规范的制定可以为光伏发电并网提供指导，保证电网的稳定，避免对电网的危害。
结束语
光伏发电是一种重要的发电方式。光伏发电系统融入电网，可以将光伏发电产生的电能转化为满足公众用电需求的电能。研究工作中探讨了光伏并网发电系统对电网的影响。提出了未来光伏发电技术的研究方向，提出了将光伏发电纳入电网的对策，可以更好地协调两者的关系，实现共同发展。
参考文献
[1]王加君.分布式并网光伏发电在应用中存在的问题分析［J］.中国科技纵横，2017，(14):199-199.
[2]许振超.光伏发电并网面临的问题分析［J］.科技资讯，2017，12(7):119.
[3]张晓娟.光伏发电并网系统的仿真研究［J］.现代交际，2017，(08):118-118.
论文作者:李善凯
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 逆变器论文; 技术论文; 过电压论文; 电流论文; 《电力设备》2019年第3期论文;