摘要：本文主要对10kV光伏并网发电系统设计进一步分析了解。光伏产业是未来新能源领域中最为重要的产业，将占据电力市场不容小聚的一席之地，并成为电力的主要来源之一。
关键词：10kV；光伏并网；发电；系统
引言：
在生态环境恶化、气候变暖、人们环保意识日益增强和全球资源消费日益紧张的大环境下，人类在不断尝试寻找新的可代替能源，光伏发电必将成为可再生能源领域的一支主力军。作为分布式发电的一种，光伏并网系统区别于离网光伏发电系统其工作特点是将光伏电池组件产生的直流电经并网逆变器及相关滤波设备的逆变、滤波等转换成符合电网要求的交流电，然后通过中低压配网直接进入大电网或公共电网。
一、并网光伏系统的技术简述
光资源分布及光箱射所具有的波动性、间歇性、不均衡性、随机性等特点导致光伏电站可调可控能力差，因此，不同容量、不同电压等级、不同并网方式的光伏电源接入不同配电网的要求是不同的。光伏发电相比较常规发电具有天然的局限性，其发电特性有别于常规发电方式，从并网的角度常规发电的并网技术条件和接入的计算方法是不适用于光伏并网的；另一方面，目前对光伏电源并网和电网么间的相互影响还没有进行系统深入的研究，没有形成全面、明确、可操作的管理标准和技术规范，相关的电力部口、公司难以从电能质量、稳定性、可靠性、安全性和规范管理的角度对并网光伏电源进行全面可信的评估，从而增加了光伏电源并网的复杂性和困难性。
二、并网光伏发电系统的特点：
（1）光伏发电系统输出功率、输出电力等受天气影响很大，尤其在多云、阴雨等光照不足的天气时发电功率等发电指标会出现较大的变化；
（2）现有的光伏系统输出功率的功率因数一般为１，为纯有功功率，并网逆变器的控制采用控制输出电流、跟踪并网电压的方式，但随着光伏技术的发展和相关规定和标准的颁布，越来越多的光伏逆变器产品己经具备无功控制、调频、调压功能；
（3）光伏电池阵列的输出功率随太阳照射和温度的变化会有一定的变化，但是通过一定的控制机制干预会有一个最大功率点。送种通过并网逆变器对输出功率的控制策略的改变，保持最大功率输出的策略即为最大功率点跟踪控制，这是最常用的控制策略；
（4）并网光伏系统会出现孤岛现象，并网逆变器应具有防孤岛保护功能。当光伏系统的拓扑结构简单，光伏系统容量相对于电网比例小的多，电网断电后光伏系统频率、电压会快速衰减，逆变器可以准确检测出孤岛现象；
（5）由于光伏电站发电功率随天气等原因快速随机波动特性，送就需要采用常规的发电机组的旋转备用容量进行功率调整补偿，当大容量并网时等效负荷峰谷差增大的概率非常大，送种情况更需要采用必要的备用容量进巧功率补偿，这必然导致发电成本增加。光伏并网系统的谐波量在逆变器输出功率较小时会有明显的变大，并且，光伏系统的输出功率也对环境很敏感，所光伏并网系统对电网不具备友好型特征。
三、分布式光伏系统的结构分析
据《国家电网公司分布式光伏发电并网服务工作的意见（暂行）》中对分布式光伏发电的界定，分布式光伏发电指的是位于用户附近且所发电能就地利用，单个并网点总装机容量不超过6MW且以10KV及以下电压等级接入电网的光伏发电项目。一般，分布式光伏发电的过程是：第一步是光伏组件接受太阳光照的照射完成太阳能到电能的转换；第二步是直流升压达到逆变所要求的电压后，通过控制逆变器将直流电转换为交流电；第王步是将逆变后的交流电经滤波后输送到配电网或直接供给附近负荷使用。
（1）光伏组件；光伏组件由很多个光伏电池片经过串并联组成。当有光照时，在电池板两端会产生电压，实现太阳能到电能的转换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光伏组件是太阳能发电的核也部分，其成本和质量决定整个光伏系统的成本和质量，所以光伏组件的价值是整个光伏系统各个组成部分中最高的。
（2）逆变器：光伏阵列所输出的是直流电，这是不能直接被电网和大部分负载利用的，所以逆变器就起到了直流电到交流电转换的作用，并使电能符合电网和负载的要求。此外逆变器发展到现在还集成了很多功能，最常见的是最大功率点跟踪。
（3）太阳跟踪控制系统：光伏组件一般安装在固定的地点，但是光照角度会随着时间不停地变化，这就要求太阳能跟踪控制系统控制光伏电池板的角度时刻正对着太阳，这样才能是发电效率达到最佳的状态，从而提高发电效率。
（4）储能电池：储能电池在光伏并网发电系统中不常用，但是在离网光伏发电系统中很常见，其作用是储存光伏阵列产生的电能，并在需要时将电能释放给需要的负载使用。储能电池存在的必要性在于光伏阵列发出的功率是不可预测性和不可控性，比如在夜晚等光照强度不足时。对储能电池的指标要求一般是维护方便、使用寿命长、工作温度范围大、价格低廉以及自放电率低、充放电能力强等。
（5）充放电控制器；充放电控制器和储能电池配合使用构成储能系统，起作用是控制储能电池的充放电，一般只在离网光伏发电系统中使用，其作用是保证储能电池科学合理地充放电。
（6）变压器：光伏发电系统中的变库器一般是升压变压器，其作用是把逆变之后的交流电继续升压到２２０Ｖ或者更寓，从而并入电网或者供给气压负载使用。
四、并网光伏逆变器的分析
光伏逆变器可以实现直流到交流的转换，是光伏发电系统的关键设备之一，并且可以对一定光照强度下光伏阵列最大输出功率进行跟踪，跟踪电网电压，调节输出功率大小和电流相位，也可根据控制指令按照调度的要求改变输出功率的大小和功率因数。
逆变器是整个光伏系统中的核也部件之一，在整个光伏发电系统的各部件中也是技术含量最高的。对逆变器可以从不同的角度、按照不同的方式进行分类，小功率逆变器通常为单相光伏逆变器，其可分为单级和多级逆变器。在单级逆变器中，直流侧升压和正弦波电流或电压输出调制共用一级电路；根据开关管的个数，可再细分为四开关管拓扑和六开关管拓卦。级逆变器带多级电能转换电路，主要含多级升压、降压、或者电气隔离部分以及最前一级直交流转换电路，可细分为ＤＣ—ＤＣ—ＡＣ拓朴、ＤＣ—ＡＣ—ＤＣ—ＡＣ拓扑和ＤＣ—ＡＣ—ＡＣ拓押。主电路拓扑大致可看作前端是将直流变为交流输出，后端满足最大功率点跟踪的直流侧电压变化要求，将直流升压至前端电路。小功率单相光伏逆变器拓扑一般比较复杂。
并网光伏逆变器是并网发电系统的重要部件，其作用是将光伏电池组件产生的直流电转化成可进行并网并远距离传输的交流电。并网光伏逆变器相比独立逆变器，功能上不仅可以将直流逆变为交流电，还可以实现对逆变后电能的电压、频率、电流、相位、电能质量等进行监测、控制，因此，并网光伏逆变器的技术要求相比于独立型逆变器而言更严格。
结束语
总之，分布式光伏并网发电项目建设符合国家政策要求，对于加快推广利用太阳能光伏发电技术，节约能源，推进新能源产业的发展，具有积极的作用。光伏发电系统的建设，符合国家产业政策导向，不但可以有效利用太阳能能源，而且可以减少环境污染，有效地改善生态环境，促进经济发展和环境保护的协调发展，保证经济增长的可持续。
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论文作者:殷延涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：光伏论文; 逆变器论文; 系统论文; 电网论文; 电能论文; 交流电论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第20期论文;