包鳴

摘 要：為了保證大規(guī)模類型光伏發(fā)電體系并網(wǎng)運(yùn)行能有良好的運(yùn)行質(zhì)量，需要并網(wǎng)運(yùn)行方面的技術(shù)人員能掌握并網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際的并網(wǎng)運(yùn)行情況采取相應(yīng)的措施。本文就大規(guī)模類型光伏發(fā)電體系并網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：光伏；大規(guī)模；并網(wǎng)

目前由于電子設(shè)備的普及，社會發(fā)展以及人們生活中對于電力能源的需求量與日俱增，而在電力行業(yè)之中主要的發(fā)電方式仍以火力類型的發(fā)電技術(shù)為主，但這種發(fā)電方式需要耗費(fèi)大量的化石資源，不僅影響了環(huán)境同時也會不利于能源可持續(xù)性發(fā)展。為了在保證電力供應(yīng)的同時實(shí)現(xiàn)自然環(huán)保的發(fā)電模式，出現(xiàn)了光伏類型的發(fā)電技術(shù)，而這一技術(shù)在并網(wǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)存在一定的難度，需要電力系統(tǒng)中的技術(shù)人員處理好光伏發(fā)電方面的并網(wǎng)操作。

1 光伏發(fā)電技術(shù)并網(wǎng)操作分析

光伏技術(shù)能將太陽能轉(zhuǎn)化成為電力能源，從而在發(fā)電過程中既保證電能供應(yīng)的穩(wěn)定，同時還能保證發(fā)電過程的自然環(huán)保，但如何將光伏發(fā)電所產(chǎn)生的電能并入電力系統(tǒng)之中往往存在著一些需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)。目前按照光伏類型發(fā)電系統(tǒng)和社會基礎(chǔ)供電網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系，可以歸為兩種，一種是獨(dú)立類型的供電系統(tǒng)，一種是并網(wǎng)類型的供電系統(tǒng)。在實(shí)際的應(yīng)用中，獨(dú)立類型的供電系統(tǒng)容易受到光照強(qiáng)度、光照時間方面的影響而出現(xiàn)電能供應(yīng)方面的波動，進(jìn)而獨(dú)立類型的供電系統(tǒng)通常會被使用在環(huán)境帶有局限性、難以正常開展施工建設(shè)的區(qū)域內(nèi)。

而在并網(wǎng)類型的系統(tǒng)之中，通過將光伏發(fā)電類型的體系和社會基礎(chǔ)發(fā)電體系相融合，那么不僅能實(shí)現(xiàn)將光照能源轉(zhuǎn)化成為電力能源目標(biāo)，同時由于目前光伏發(fā)電類型的技術(shù)已經(jīng)成熟，進(jìn)而光伏發(fā)電所產(chǎn)生的大量電能還能傳輸給社會基礎(chǔ)供電系統(tǒng)，促進(jìn)社會供電系統(tǒng)電能的清潔性、環(huán)保性、穩(wěn)定性。

但光伏類型的發(fā)電設(shè)備在發(fā)電階段是將光照轉(zhuǎn)換成電力能源，因此在發(fā)電的過程中也就比較容易受到光照時間因素、光照強(qiáng)度因素的影響，進(jìn)而也就會影響到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。為了解決電力供應(yīng)穩(wěn)定性方面的問題，目前在光伏發(fā)電體系和基礎(chǔ)供電體系并網(wǎng)供電的時候需要在系統(tǒng)中增加電能控制器來強(qiáng)化電力能源的穩(wěn)定性，使電能供應(yīng)能穩(wěn)定進(jìn)行。而這一控制系統(tǒng)在其組成結(jié)構(gòu)上常被分為四個組成部分，即為光伏設(shè)備電池、變換器部件、蓄電池部件以及最后的控制器部件。在控制設(shè)備正常發(fā)揮作用的階段中，通過變換器設(shè)備的使用，能將光伏發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成為正弦交流類型的電能。同時在使用變換設(shè)備的時候還要能將變換裝置連接到電力系統(tǒng)之中，通過變換裝置的使用達(dá)到控制系統(tǒng)之中電力能源輸出功率大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提升光伏發(fā)電體系和基礎(chǔ)供電體系并網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量。

2 最大功率點(diǎn)跟蹤

在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，架設(shè)光照強(qiáng)度和溫度都已經(jīng)確定的前提下，電池陣列可以在不同的電壓下運(yùn)行，但是在這些電壓中只有在一個電壓下，電池陣列才能發(fā)揮出最好的效果，也就是我們通常所說的輸出最大的功率，這個點(diǎn)就被人們稱作最大功率點(diǎn)（MPP）但是在實(shí)際的應(yīng)用中光伏電池還會受到很多因素的影響，電池陣列在運(yùn)行的過程中電流市場會發(fā)生很大的變動，這樣就會對陣列輸出的功率產(chǎn)生一定的負(fù)面影響從而系統(tǒng)功能的發(fā)揮也會受到嚴(yán)重的影響。

所以，在實(shí)際的并網(wǎng)運(yùn)行階段中，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施不斷調(diào)整光伏陣列的最大功率點(diǎn)，這樣就能夠更好的保證其能夠在運(yùn)行的過程中保持最大的輸出功率，從而也有效的提高了系統(tǒng)的工作效率。目前比較常見的方法有：固定電壓法、實(shí)際測量法、直線近似法、擾動觀察法和電導(dǎo)增量法等。下面選擇其中討論較多的電導(dǎo)增量法分析其跟蹤實(shí)現(xiàn)原理與流程設(shè)計。

電導(dǎo)增量法是通過調(diào)整系統(tǒng)的工作電壓。使之逐漸接近最大功率點(diǎn)電壓來實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤方法。它能夠判斷出工作點(diǎn)電壓與最大功率點(diǎn)電壓之間的關(guān)系。光伏電池陣列的功率電壓曲線是一個單峰線，在輸出功率最大點(diǎn)，功率對電壓的導(dǎo)數(shù)為零，要尋找最大功率點(diǎn)，只要在功率對電壓的導(dǎo)數(shù)大于零的區(qū)域增加電壓，在功率對電壓的導(dǎo)數(shù)小于零的區(qū)域減小電壓，在導(dǎo)數(shù)等于零或非常接近于零的時候，電壓保持不變；在電壓不變，電流減小時，減小工作電壓。

3 影響并網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的孤島效應(yīng)分析以及對策

在大規(guī)模類型的并網(wǎng)發(fā)電體系之中孤島效應(yīng)是一種出現(xiàn)頻率較高的問題，并且在光伏發(fā)電體系和社會基礎(chǔ)供電體系并網(wǎng)運(yùn)行階段有了更為突出的表現(xiàn)。在并網(wǎng)運(yùn)行階段之中，當(dāng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)之后會出現(xiàn)較多問題影響系統(tǒng)的供電質(zhì)量。比如，會導(dǎo)致并網(wǎng)運(yùn)行的孤島區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)電力系統(tǒng)電壓值不穩(wěn)定的情況，不應(yīng)影響了居民的正常用電，同時還有可能會造成電力設(shè)備出現(xiàn)各種故障。其次，有可能會導(dǎo)致光伏系統(tǒng)在正常運(yùn)行中的單向供電情況而引發(fā)三項負(fù)載，并最終導(dǎo)致發(fā)生欠相供電的情況。第三，當(dāng)在并網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)了孤島區(qū)域之后，因為這一區(qū)域仍然帶有大量的電能，進(jìn)而會帶給電路系統(tǒng)上的維修人員帶來安全隱患。由此可見，孤島區(qū)域?qū)τ陔娏ο到y(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量有較大的影響，而將孤島區(qū)域完全識別出來并制定出有效應(yīng)對孤島效應(yīng)的方案也就成了電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵。在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的中，國家以及電力系統(tǒng)已頒布了相應(yīng)的規(guī)定，并網(wǎng)運(yùn)行的各個部件中除逆變器部件外，其余的電氣部件都需要經(jīng)過孤島檢測裝置檢驗之后才能進(jìn)行安裝。

關(guān)于孤島效應(yīng)的檢測方法現(xiàn)在已有相當(dāng)多的研究討論，綜合起來說可以分為被動式和主動式兩類。被動式是通過檢測并網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位等參數(shù)越線作為孤島檢測的判據(jù)，如電壓頻率檢測法、電壓諧波檢測法、相位偏移檢測法等。這類方法容易實(shí)現(xiàn)，但是在本地負(fù)載和并網(wǎng)逆變器輸出功率達(dá)到平衡時都會出現(xiàn)失效問題。因此。要達(dá)到IEEE標(biāo)準(zhǔn)中反孤島功能的要求，就必須和主動式檢測方法結(jié)合起來使用。在主動式檢測方法中，光伏逆變器主動向電網(wǎng)發(fā)出一些較小的電流、頻率或相位擾動信號，然后檢測線路上檢測點(diǎn)的電壓、頻率或相位。如果主電網(wǎng)未跳脫，在電網(wǎng)的等效無窮大電壓源效應(yīng)下，這些擾動是無效的。

4 結(jié)束語

光伏發(fā)電經(jīng)過了長一段時間的研究，相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中會受到很多因素的影響，只有在研究中將這些因素予以充分的考慮，才能更加有效的提高系統(tǒng)自身的性能，從而也能夠更好的為我國電力事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，同時，可再生能源的應(yīng)用也十分有效的緩解了我國當(dāng)前資源緊張的狀況，促進(jìn)了社會的可持續(xù)發(fā)展。

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