（鄂尔多斯电业局 内蒙古鄂尔多斯市 017000）
摘要：在当今能源枯竭，资源紧张的现实状况下，寻找新能源成为大家关注的话题。太阳能是地球上的清洁能源，取之不尽，用之不竭，利用太阳能资源的光伏发电技术就是太阳能资源利用的一种。将光伏发电接入电力系统，是利用太阳能资源的关键一步。
关键词：太阳能；光伏发电；并网技术
引言
随着政府和大众对能源及环境的重视度提高，清洁能源逐步进入大众的视野，太阳能作为永不枯竭的清洁能源，围绕其进行了很多研究，太阳能并网技术具有成本低，效率高等特点，对太阳能并网技术的研究具有非常重要的战略意义，这一技术也有这非常大的市场潜力。
1太阳能光伏发电并网
对于并网系统，其主要特点为：由太阳能电池产生的直流电通过逆变器变为满足公共电网要求的交流电，然后进入到电网，此时电池方阵除提供交流负载，还能向电网反馈剩余电力。在光照不足时，组件产生的电能较少，无法满足负载的实际要求，此时由公共电网进行供电。因太阳能发电可以与公共电网直接相连，所以能省去蓄电池，既减少损耗，又节省造价。然而，并网实现的前提是配置专用逆变器，用于确保输出电力能否满足各项指标的实际要求。由于逆变器自身特征，其会产生一定能量损失。该系统对光伏组件与公共电网进行并行使用，为本地各种负载提供电能，避免负载缺电，同时起到一定调峰作用。然而，系统作为典型的分散式发电，其可能对电网造成影响，在设计中应充分考虑。
2并网运行光伏发电的发展现状
2.1太阳能发电技术影响力扩大
随着经济的发展，社会各界的用电需求不断增加，太阳能光伏发电并网技术系统得到了很好的推广，电网能更加安全有效地运行。随着光伏发电技术的提高，太阳能发电的使用范围、影响力也不断提高。
2.2推广太阳能光伏发电面临的挑战
第一，政府政策支持不到位。太阳能光伏发电技术的发展过程中，一些发达国家首先进行了相关研究，美国、日本、德国等国家在进行太阳能发电的研究中，国家纷纷出台相应政策，给出一系列优惠措施，对太阳能研究给出资金支持和政策支持。但我国在进行太阳能光伏发电并网研究的过程中，相应规章制度政府政策都不完善，政府没有积极推出政策措施支持相应研究。第二，太阳能发电虽然绿色清洁，但是相对于普通的发电技术，太阳能光伏发电技术的成本较高，设备引入更新频率低，技术有待提高。这些问题使太阳能光伏发电面临挑战。
3太阳能光伏发电并网技术应用
3.1电压波动
由于光强对并网太阳能光伏发电系统功率转换和输出的影响，在实际应用中，太阳能光伏发电可能由于季节变化和天气变化等自然因素而表现出不稳定的输电性能。因此，在太阳能光伏发电技术应用过程中，通过各种手段来保证太阳能光伏发电系统的稳定性，是工作人员需要特别注意的内容。为保证太阳能光伏发电稳定性，可以通过加强对电压的控制，也可以通过人工太阳能等方式保证太阳能的稳定供给。太阳能光伏发电的稳定性对保证供电安全，提高输电设备和供电设备的使用寿命具有十分重要的意义。
3.2谐波
光伏系统采用光伏组件产生直流电，然后通过逆变器产生相位和频率与公共电网完全相同的电流，与电网相连。在以上过程中，直流变交流会产生一定谐波影响。为避免谐波对公共电网的供电可靠性与电能质量造成影响，需进行有效校核与处理。在光伏系统中，多使用逆变器将直流电逆变成交流电，然后再通过升压与公共电网并入。对10kV电压系统而言，其总谐波畸变率不能超过4.0%。从现有资料看，在完成逆变后，畸变率可保持在3.0~4.0%范围内，可满足标准的要求。然而，因逆变以后的畸变率与上限4.0%十分接近，所以在并网过程中和其它谐波相叠加以后，会超出上限值4.0%，因此需要重视并做好实际检测。
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由于光伏系统实际输出功率极不稳定，进入公共电网的谐波应在并网过程中采用符合标准的方法实施测量。基于此，光伏系统在并网的过程中应对电流和电压进行检测，确认检测结果能否达到要求。若无法达到要求，则要增设滤波装置。对于滤波装置，它能和无功补偿装置充分配合。
3.3保护系统
太阳能光伏发电系统需要注意保护系统的布置和设置。太阳能光伏发电并网系统主要由太阳能电池板组件，控制器和并网逆变器组成。在实际应用中，由于能量的变化和电压的变化，电力系统可能会受到不利的影响。因此，太阳能光伏发电保护系统是非常关键的。电力保护系统包括升压变压器在高温环境下运行时的跳闸保护，以及专门针对电压过高或频率不稳情况下的电容器开关柜保护等。当太阳能光伏发电并网系统发生过负载、极性反接或者孤岛效应时，保护系统能够第一时间对其进行保护，从而保证供电系统的安全，降低供电系统的损失。
3.4太阳能光伏发电并网电流控制技术
在并网技术应用中，起到控制作用的是逆变器，它可以将直流电转变为交流电。逆变器的设置主要是最大限度减低电力谐波，提高电源供应的效率，保证电流输入和输出的整体稳定性和科学性。电压变换器在运行过程中包含的内容非常广，包括源滤波和不间断的电流以及整流形式，可以促进高性能光伏并网系统的科学规范运行。实际情况中不同运行系统的共同点是含有电流控制内环结构。电力控制技术的应用是为了减少总谐波的失真率。变换器控制系统依靠电流控制策略决定优劣。
3.5无功平衡
光伏系统的功率因数可以达到0.98以上，属于纯有功输出范畴。从现行规定可知，为确保无功补偿能满足按照分层分区进行就地平衡的基本原则，光伏系统必须进行无功补偿，以此满足公共电网对无功提出的具体要求，保证电能质量，避免产生较大的线损。如果光伏系统采用10kV的电压与系统相接，则高压侧的功率因数主要处在0.85~0.98范围内，为达到就地平衡目的，光伏系统需要以装机容量为依据进行无功补偿，一般按装机容量60%控制。具体的工程当中，需要综合考虑公共电网实际情况与用电负载，以此为无功平衡设计提供可靠的参考依据。
3.6人工智能与并网系统的结合
智能技术在并网系统的应用中还存在一些局限，并网系统简单，但并网系统的控制系统却非常复杂，并网系统在出现故障时，主要还是依靠各线路故障诊断，这对大规模分散式的并网发电系统发展是非常不利的，但随着人工智能的发展，人机结合成为一个新的选项，把专业人才的经验与计算机智能芯片的高效率相结合，达到自动化控制的目的，人工智能与并网系统的结合，可高效排除分散式并网发电系统的电力故障，再出现问题时进行直接对点的处理，提高了维修效率，降低了维护成本，提升了电网运行的稳定性。
4太阳能光伏发电并网技术的应用前景
我国太阳能光伏发电并网系统成本高，但国家政策支持，大多数拥有补贴，技术问题也相继攻克，但政策体制和管理机制是最大短板。分布式光伏电站占地少，分布广，应设立国家技术标准，出台管理办法，由电网公司、管理部门和光伏业界共同推动。明确光伏电力收费标准，在符合技术标准的情况下，推动用户侧并网，自发自用和余电上网以及调剂余缺等措施。允许光伏公司在非自有土地上建设分布式小型光伏电站，与建筑业主实现利益分配，有最初的投资补贴转变为电价补贴。
结束语
太阳能光伏发电并网技术是一种将太阳能转化为电能的新型技术，具有良好的应用效果，并且发展前途良好。虽然太阳能光伏发电并网技术会受到自然因素和技术因素的限制，但随着将太阳能光伏并网发电系统的不断推广，并对其进行进一步研究和改进，能够有效的改善其供电能力，更好地为人们的生产和生活提供稳定的能源供应。
参考文献：
[1]陈炯亮.太阳能光伏发电并网技术的应用现状与对策[J].科学技术创新，2015（25）：216.
[2]段太军．太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].城市建设理论眼界:电子版，2015，5（27）．
论文作者:乔飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 电网论文; 技术论文; 逆变器论文; 谐波论文; 《电力设备》2018年第30期论文;