光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望论文_范广磊

光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望论文_范广磊

(中电投新疆能源化工集团哈密有限公司 新疆哈密 839000)

摘要:随着新能源政策的深入推行,光伏发电得到大力的发展。光伏发电并网的相关技术被逐步攻克。光伏发电在未来一定的时间内必将大量上马。本文从光伏发电的优势出发,分析了目前光伏发电的相关技术现状,最后展望了光伏发电的前景,希望为相关企业提供些许参考。

关键词:光伏发电;并网;发展现状

1引言

以“可持续”发展为中心,近年来,新能源正在逐步取代传统的化石能源,尤其以光伏发电为代表。随着光伏发电的相关技术逐步成熟,光伏发电已经成为新能源的一个风向标,越来越受到人们的关注。以光伏发电为依托的其他配套产业也迅猛发展,可以说,在当前,光伏发电不只是作为一种新能源,更是帮助贫困山区脱贫的一种有效途径。未来,光伏发电将得到更广泛的发展。

2光伏发电并网发电系统的优势

光伏发电的优势主要有如下几点:(1)能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电,不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源、在实际使用过程中,也不会产生温室气体与污染物,能够较好的保护生态环境,满足经济社会持续、和谐发展需求。(2)所发电能馈入电网,以电能为储能装置,节省了蓄电池,相比于独立的太阳能光伏系统,可节省大约35-45%的建设投资,大大降低了发电成本。同时,由于其省去了蓄电池,还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。(3)分布式安装,就近就地分散供电,灵活的进入、退出电网,可有效增强电力系统抵御灾害的能力,改善电力系统自身的负荷平衡状况,降低线路损耗。(4)可发挥调峰效用、就目前情况来看,联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键,是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势,市场较大,发展前景十分可观。

3光伏发电并网及其相关技术发展现状

(1)最大功率点跟踪技术

通过运用最大功率点跟踪技术,可明确光伏并网发电系统所在的环境,分析环境中的温度、光照等对并网造成的影响,并且还可绘制光伏并网发电系统的特性曲线,然后在依据曲线的变化状况,对并网光伏发电的最大功率点进行相应的跟踪。同时,最大功率点跟踪技术与光伏并网发电系统自身的运行效率之间存在直接的关联,例如常用的两种跟踪方法:①

扰动观察法,在光伏并网发电时,通过设计小型扰动,可比对扰动前后的并网情况,获得最大功率点位置,并网扰动方式可控制愉出电压,利用电压差,还可形成扰动,以跟踪功率状态。②电导增量法,瞬间电导数据与变化量是此类方法运用的决定性因素,其能够通过分析光伏列阵的曲线变化情况,获得曲线的单峰值,并由此判断出光伏并网是否处于最大值发电状态。

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(2)并网逆变器控制技术

并网逆变器可确保光伏并网发电系统的灵活性,进而使得工程的多样化需求得以满足,为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障、同时,逆变器还可控制光伏并网发电系统的

工作模式,为电流提供直接或间接控制的方法。近年来,随着科学的迅速发展,间接与直接控制不断融合发展,较好的发挥了间接、直接电流的控制效果,弥补了双方的缺陷,。融合之后的并网逆变器控制能够实时跟踪电流变化情况,以保证电流的稳定性。

并网逆变器控制重点技术主要包括:①数字控制技术,该技术是并网逆变器控制技术的重要基础,是一种热电技术。②PID控制技术,其主要是采用全量、增量的方法支持逆变器的运行,此类技术相对成熟。③重复+PI混合控制技术,此类技术具有复合的特征,能够以复合的方式控制逆变器的运行,从而确保逆变器的稳定性、

(3)分布式电源并网技术的接入方案

DER并网技术接入配电网之后,需要对DER并网技术的容量与配电网之间的匹配程度进行全面的考虑,例如当DER并网技术容量小于250kVA时,将其接入380V或400V的配电网中,通过匹配DER并网技术容量与配电网,能够设计出科学的接入方案,接入时通常采用联络线的连接方法,DER并网技术连接配电网的变电所或是接入附近的配电网内、同时,其还能够设计并网保护,DER并网技术一般采用孤岛保护方式,孤岛装置提供主动式与被动式保护,能够为光伏并网系统的安全性提供保障、当并网逆变器监测出危险之后,往往会自动切断分布式光伏发电,以保护人员的安全,逆变器的电压可由配电网提供。

4光伏发电并网及其相关技术的发展前景

近年来,随着科学技术的迅速发展,我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术,在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率,必须全面掌握光伏发电并网系统的控制,并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题,以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户、光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统,具有太阳能发电系统的所有优势,但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷,是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题,但随着日后科技的不断进步,并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。

5结语

目前,光伏并网发电系统的规模越来越大,技术也日趋成熟,如何系统规划的解决大规模光伏发电并网成为当前急需解决的问题之一,必须做到提前规划设计,统一调度、统一指挥,有序有效的灵活应用,才能保证光伏并网发电系统的安全可靠以及利益最大化。相信在不久的将来,随着科学技术的日趋成熟,光伏并网发电系统在电力系统所占的比例将越来越来,越来越多的太阳能得到利用。

参考文献:

[1]周林,杨冰,郭坷,等.光伏并网系统中直流注入问题最新进展及发展趋势[J].电力系统保护与控制,2012(40);147-155.

[2]曹婷,桂凌宏.分布式光伏发电并网技术的应用及其展望[J].电子制作,2014(11):103.

[3]范莉平.光伏发电逆变技术的发展趋势及其解决方案[J].电气技术,2010(08):153-156.

论文作者:范广磊

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/13

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