陈德凯
国家电投集团东北电力有限公司大连开热分公司，辽宁省大连市，116000
摘要：随着经济的发展，我国的光伏产业的发展也有了进步。并网光伏发电系统是指太阳能发电设备发出的电能通过并网设备直接发送到市电电网的发电系统。该系统作为分布式发电的一种主要供电单元，需要与市电电网保持相同的运行参数，使电网能安全、可靠地运行。并网光伏发电系统相比独立光伏发电系统的电气组成来说结构简单，它只需要有发电单元（光伏组件组成的方阵）、并网设备（并网逆变器）、升压设备及其他辅助设备即可。光伏电池组件利用光电效应将太阳能转变成直流电能，经逆变器逆变后，根据光伏电站接入电网技术规定、光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级，由变压器升压后接入公共电网。其技术难点主要在于：a)并网逆变器需要工作于最大功率点附近；b)跟踪电网参数并与之保持一致。
关键词：太阳能；光伏发电并网技术；应用分析
引言
科学技术的快速进步，给人们的生活带来了翻天覆地的改变。随着光伏发电并网技术的出现，不可再生资源的消耗问题逐步得到了缓解。就目前来看，光伏发电与并网技术仍存在极大的发展空间。
1光伏发电并网发电技术概况
光伏发电并网技术是指光伏发电系统直接并入电网的技术。其工作原理是太阳能组件产生直流电，再经过并网逆电器转化，成为符合电网要求的交流电，最后直接接入公共电网。并网发电系统分为带蓄电池和不带蓄电池两种技术。带有蓄电池的并网光伏发电系统，具有可调度性，并且根据自身需要并网或退出，还具有电源功能。不带蓄电池的并网光伏发电系统不具有可调度性和可操作性，一般用于国家大型系统。光伏发电并网有集中式大型并网光伏电站和分散式小型并网光伏电站。前者由国家控制，将所发电能直接输送到电网，再由电网统一调配，大型并网光伏有电站投资大、建设周期长、占地面积大的劣势。后者则投资小、建设快、占地面积小，加之政府扶持力度大，并最终成为光伏发电并网的主流。光伏并网发电系统的主要构造是太阳能电池阵列、并网逆变器和相应的中央集控系统。光伏发电系统的主要特点是在微网中运行，通过中低压配电网接入超高压大电网。
2优化措施分析
2.1并网光伏电站的逆变器选用
光伏组件装机容量确定后，需要依据容量选择并网逆变器。日照变化的不稳定，会导致直流电流及直流电压的瞬时变化，逆变器通过跟踪最大功率技术，实现输出电能的稳定。另外，为了保证安全工作，逆变器还应具备一定的保护功能以及防孤岛效应的监测与控制功能。逆变器首先用传感器对交流电网的参数进行监测，然后将采样结果传送给微处理器的A/D转换器，处理器将处理结果与采样的电流信号进行对比，将得到的偏差经过PID调节后送到PWM脉宽发生器，保证汇入电网电流的功率因数近似等于1。为了实现对光伏系统最大功率点的跟踪，同样需要用传感器对光伏系统输出的电压和电流数据进行测量，将测量结果相乘即可得到光伏系统的输出功率，然后通过PWM调节输出占空比来达到跟踪最大功率的目的，在得到稳定的直流电后，再经过电力电子器件逆变转换和高次谐波过滤，经过电流源的跟踪控制后汇入交流电网。地势平坦的地面电站、屋顶电站等组件安装方向与日照均匀的电站一致，由于组件输出参数基本一致，应该选用集中式并网逆变器。而山地、丘陵地区的电站由于依地势而建，组件的朝向略有差别，每串组件的输出参数有所差别，应选用组串式并网逆变器，每一串光伏阵列对应一个逆变器，组串之间的差异互不影响，能最大程度地增加发电量。逆变器的功率按照组件容量选择即可。
2.2在太阳能光伏发电并网系统中的应用
随着太阳能光伏发电系统智能化发展，根据实际需求的不同，发电模式也存在一定的差异，主要有独立光伏发电、并网光伏发电、分布式光伏发电三大模式。由于并网光伏发电系统具有安全性高、安装成本小、资源消耗少以及建设周期短等优点应用较为广泛。并网光伏发电系统是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电，将产生的正弦交流电直接接入公共电网。而电气自动化技术在并网发电系统中的应用可以有效规避光伏发电系统在并网的过程中对电网产生剧烈的冲击，以降低在实际发电过程中对电网带来的负荷和损耗。此外，电气自动化技术还可以有效监测同期点的两侧电气量，高效准确地捕捉数据和判断据信息，以弥补数据传输过程中所出现的时间差，提高数据信息的科学性和准确性。
2.3关于反孤岛保护技术的分析
所谓孤岛效应，即当电网系统内部出现突发状况时，会发生供电中断的情况，但与此同时，发电系统仍保持着负载电压的运行供电模式，并源源不断地进行输出，这就将最终形成独立的孤岛模式。若孤岛效应未能及时得到监测和控制，就会导致系统内部的电频及电压出现问题，从而对用户的设备及工作人员的人身安全造成极大的威胁。针对孤岛效应问题，可以通过利用反孤岛保护技术来进行解决。反孤岛保护技术的科学应用，能够及时在系统电网故障发生的第一时间强制其转为停机状态，从而能够有效防止发电系统持续运行情况的出现。从形式上来看，反孤岛保护技术主要包括远程法、电压扰动法及频率扰动法等，该类技术的应用能够快捷有效地解决光伏电网系统的孤岛效应问题，从整体上提升了电网系统的稳定性及安全性。
2.4关于太阳能聚光光伏技术的分析
太阳能聚光光伏技术的科学应用，能够在一定程度上降低太阳照射到地表过程中所产生的能量损耗，从整体上进一步提升太阳能的利用效率。所谓聚光光伏技术，其实质就是通过采用特殊的技术手段，将太阳光能够集中分布于聚光电池中，从而有效提升太阳的辐射强度。太阳能聚光光伏技术的应用，不仅能够促进系统完成最终生产目标，还能有效降低生产过程中的成本投入。聚光器作为太阳能聚光光伏技术的核心设备，其主要工作就是进一步完成对太阳能的加热。当聚光器温度达到一定标准后，系统将实现太阳能向光热能的转化。在此之后，系统将通过相应设备将光热能转移至太阳能电池，便能够有效达到光能与电能的有效转换，从而使光伏发电技术的实际作用得到充分发挥。由于我国在太阳能光伏发电领域中起步相对较晚，在管理上存在很多不足。一般都是在光伏发电产生问题时才针对相关设备完成检修，降低了发电效率和发电质量，影响了发电的可靠性，缩短了光伏电系统设备的全生命周期。通过电气自动化技术在光伏电系统设备生命周期控制中的合理应用，可对设备的振动偏差、允许温升等运行状态进行监控，确定设备是否“带病”运行，制定合理的设备维修计划，不断完善设备生命周期以及质量。
结语
综上，太阳能光伏发电并网技术的应用是实现并网发电的必要技术手段，本文对该项技术的基本应用原理进行了分析，以及对此系统的组成做了简要介绍。同时，为了保障该项技术的应用效果，提出了一些并网过程中所存在的问题，通过对该系统存在的问题进行处理，可保障并网技术系统应用合理，使太阳能光伏电能顺利并入大电网。根据对光伏发电的分析可知，该技术具有技术可行性和环境友好性等优势，相信在未来的能源发电市场上光伏发电会占据极大的比重，加快推动其应用，对我国未来社会可持续发展具有重要意义。
参考文献
[1]方刚剑.太阳能光伏发电技术及其应用探讨[J].智能城市，2019（11）：81-82.
[2]王维利.全球太阳能光伏政策研究及其产业发展趋势[J].化学试剂，2018（12）：1152-1156.
[3]胡云岩，张瑞英，王军.中国太阳能光伏发电的发展现状及前景[J].河北科技大学学报，2014（01）：69-72.
[4]刘胜俊.电气自动化在集中式并网光伏电站中的应用及发展[J].中国设备工程，2018（19）：180-181.