光伏并网发电系统关键技术分析

光伏并网发电系统，通过可靠的技术，融入到现代电网中，同时预防电网对光伏并网发电系统的影响。光伏并网发电系统对应用技术的要求比较高，考虑到电网的未来发展，应该注重并网发电系统的安全建设，深化各项技术的应用，调整光伏并网发电系统在电网中的结构，保障光伏发电的稳定性，体现技术应用的实践价值。

1 光伏并网发电系统的设计

光伏并网发电系统，属于光伏发电系统的一个项目，通过逆变器接入到电网内，共同供应社会用电。并网光伏发电系统的结构构成如图1所示，光伏电池阵列，用于收集太阳能，其可架设在高层建筑的顶部，确保光伏并网发电系统具有充足的太阳能光源。DC/DC，为功率跟踪器，促使光伏并网发电系统内的功率能够保持在最佳状态，图 1是有蓄电池环节的系统，使光伏并网发电系统具有可调度的特点，完成电能储藏，同时也增加了DC/AC的工作负担。DC/AC是指光伏发电系统与电网系统相连接所用的逆变器，光伏发电系统可以稳定地连接到电网系统内。大量分布式发电系统接入到电网内，加快了电网智能化的建设进程，尤其是光伏并网发电系统的设计，拓宽了社会对太阳能资源的使用范围，缓解了传统电能的供应压力。

图1

2 光伏并网发电系统中的关键技术

结合光伏并网发电系统的设计，例举比较关键的技术，用于提高光伏并网发电系统的能力。

2.1 最大功率点跟踪技术

最大功率点跟踪技术，辅助光伏并网发电系统达到最大的功率状态。此项技术中，采用了两种方法，实现功率跟踪。

2.1.1 电导增量法

此类方法的原理是：根据光伏并网发电系统的运行状态，得出瞬时电导的数据，通过分析电导的变化量，明确系统中的最大功率点。

2.1.2 扰动观察法

扰动观察法的方式比较简单，其在光伏并网发电系统内，引入小扰动，观察并比对波动的状态，结合扰动变化的方式，主动调节光伏并网发电系统的工作方式。例如：光伏并网发电系统内，设定△V扰动，根据P=VI公式，计算出光伏并网的功率，比对△V扰动前后的功率P、P`，如果P＞P`，表明△V降低了并网功率，相反，如果P＜P`，表明△V增加了并网内的功率，光伏并网发电系统结合扰动观察法，促使功率朝向最大化的状态进行。

2.2 并网逆变器控制技术

光伏并网发电系统中的并网逆变器控制技术，采用的是PID控制器，通过控制输出的电流，确保光伏并网发电系统与电网保持同频的电流。PID在光伏并网发电系统中，采用直接+间接控制的方式，直接控制辅助于间接控制，弥补间接控制的缺陷。PID控制技术，有利于提高光伏并网发电系统的动态性，其可按照并网电流的指令，控制运行电流的传输，同时保持光伏并网内的电压稳定，促使光伏并网发电系统迅速达到最佳功率的状态。并网逆变器控制技术在PID的作用下，分为电流内环和电压环设计，目的是提升光伏并网发电系统的运行效率。

2.3 分布式电源并网技术

分布式电源并网技术在光伏并网发电系统中的应用，能够提高供电的可靠性，保障光伏发电启停操作的灵活性。我国光伏并网发电系统中，引入分布式电源并网技术，用于平衡并网中的传输负荷，降低传输过程中的负荷损失，实现电力的就近输送和就近供应，解决了长距离电网供电的问题。分布式电源并网技术，其可实现光伏并网发电系统的间歇性，检测光伏并网发电系统的高峰期与低谷期，利用分布式电源，实现储能和调用。例如：分布式电源在光伏并网发电的高峰期，提供定量的存储电能，而且分布式电源能够在光伏并网中，允许电压变化范围中的最小负荷位置，给与储能补充，实现高效率的缓冲应用。分布式电源并网技术的优势虽然多，但是很容易在光伏并网发电系统中引起安全问题，如：继电保护风险、过电压等，因此，分布式电源并网技术应用时，还要注重技术安全的控制。电力企业在光伏并网发电系统中采用分布式电源并网技术时，以《分布式功能系统工程技术规程》为标准，先解决分布式电源并网规范上的问题，全面预防规格、参数风险，再进行技术缺陷的改进，支持光伏并网发电系统的应用与发展，保障光伏并网发电的安全性、可靠性，推进智能电网的建设。

3 光伏并网发电系统中的安全保护技术

光伏并网发电系统的运行过程中，很容易发生孤岛效应，当电网系统断电时，光伏并网在逆变器的作用下，形成独立的供电系统，引起供电孤岛。为了光伏并网发电系统的安全性，提出防孤岛保护的措施，一旦防孤岛保护检测到潜在的孤岛效应，会在2s内完成逆变器解列，预防孤岛破坏。防孤岛保护措施中，可以分为主动检测和被动检测两种方法，文章以主动检测为例，分析防孤岛保护在光伏并网发电系统中的应用。防孤岛保护的主动检测中，对逆变器有一定的要求，主动检测逆变器在孤岛效应中的反应时间，具体判断标准如表1所示。

按照表1所述的标准，针对光伏并网发电系统内的防孤岛保护，设计频率检测方法，使防孤岛保护主动检测电网内的频率变化，逆变器能够在规定的时间内完成防孤岛保护。防孤岛保护对主动检测方法的应用，可以借助仿真实验，观察电网内的负载数据，预测电网是否潜在断电的可能性，进而控制逆变器，保护光伏并网发电系统。孤岛效应对光伏并网发电系统的危害比较大，不仅影响了系统的供电效益，还能引发安全事故，无法保障工作人员的安全，所以防孤岛保护是光伏并网发电系统中不可缺少的安全保护技术，避免光伏并网发电系统受到电网的影响，维护光伏并网的可靠性。

4 结束语

光伏并网发电系统，朝向成熟化的方向发展，逐渐成为电网系统的重要组成部分。光伏并网发电系统内的关键技术，需要根据系统设计进行规划设计，以免影响并网的运行效率，同时还要落实安全保护技术，预防光伏并网发电系统的风险事故。完善关键技术在光伏并网中的应用，推进系统技术的应用，保障光伏并网发电系统的优质性。