曹琦

摘要：由于光伏发电是基于自然能源而发展的，因此该方式容易受自然环境的影响，具有明显的随机性。同时，在完成光伏电站并网作业后，电网系统也已经演变为多电源系统，此时谐波与直流分量都随之加大，设备故障率随之提升。基于提升光伏发电并网稳定性的目的，相关部门应加大此领域的研究力度，积极引入人才，搭建高水平化的科研平台，从而优化谐波以及电压闪变现象的解决机制，确保电力系统能够安全、稳定地运行。鉴于此，本文主要分析光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望。

关键词：光伏发电;并网;技术

1、我国光伏发电产业的现状

太阳能作为世界上最丰富的可再生资源，其分布广泛、没有污染，是一种理想的能源。光伏发电相对于传统发电是一种新的发电形式，对环境不会造成任何污染。光伏发电是依据光生伏特的发电原理，通过光电转换的方式将丰富的太阳能转化为光能，通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统与设备，组成一套完整的光伏发电系统。

我国的光伏发电网系统分为分布式和集中式2种，其中分布式的电网在城市屋顶上应用较多，形成光伏建筑一体化，而且该种系统形式占地面积少，安装较灵活，投资成本较低。该种方式电网的安装不需要考虑到负载性能，所以会降低系统成本。集中式的光伏电网系统是一种大型的光伏并网电站，通常在戈壁中使用的比较多，能有效输出电能，该种发电形式一般都是企业出资建设，而且建设的成本较高。我国太阳能光伏发电方面在不断发展，与此同时，我国重点发展太阳能热利用及与其相关的一些新能源产业，而且我国在新能源产业发展中的一些政策较好，所以光伏发电的道路越来越广阔。目前，我国光伏发电水平与国外发达国家相比，已经处于一个高速发展阶段，但也存在一定劣势，就是在电网发电占比中，光伏发电依旧是占比较小的一种发电形式。

2、光伏发电并入电网的方法

（1）深入研究作用机理。光伏发电通过微电网的形式与电网进行并入时会产生相应的作用，这种作用会对电网的运行产生一定的影响。在分析影响时需要采用多元化的方法。微电网会对电网的安全以及稳定造成影响，因此分析方法与高压系统有所不同，研究工作开展中需要深入分析影响，对影响出现的机理进行讨论，形成相应的理论，为光伏发电并入电网奠定理论基础。

（2）构建系统验证环境。在对光伏发电系统进行分析时要构建相应的模型，并与发电系统的动态及静态进行相应的对比，这样可以完善模型，保证模型构建的合理性。使分析软件具有计算能力，为两者的融合提供技术指导。在进行光伏发电系统建模研究的基础上，建立光伏发电系统并网的典型案例，包括典型光伏发电系统、光伏发电系统典型运行方式、典型控制措施等，然后对案例进行仿真计算，通过对这些典型案例的不断积累，建立光伏发电系统并网的典型案例數据库，为仿真分析研究光伏发电系统对大电网安全稳定影响提供良好的实验环境。

（3）研发控制设备。要想实现两者的顺利并入还需要研发相应的控制设备，光伏发电并入电网会丰富电网的故障类型，传统的故障检测方法无法满足工作的需求，因此需要研发新型保护技术。并网过程中会出现孤岛现象，孤岛现象指的是并网过程中电源在出现故障时继续供电，为了保证用电的安全，需要定期进行检查了解是否存在孤岛现象，如果发现孤岛现象要及时的解决，减少孤岛现象对并网工作的影响，保证并网工作的顺利进行。

（4）建设微电网技术配套。最后光伏发电系统并入电网时要建设微电网技术配套，在建设微电网技术配套时需要充分的了解各项技术指标及特性，确定技术要求。技术规范制定时还需要考虑到光伏发电系统的规模、系统运行过程中接入的电压数量以及电能等，这样可以使技术规范制定的更具有针对性，更合理。合理的制定技术规范具有重要的作用，规范的制定可以为光伏发电并入电网工作提供指导，保证电网的稳定，避免对电网产生危害。

3、光伏发电最大功率点跟踪技术发展现状

光伏发电的具有随机性强，不确定性强和不连续性的特点，而且光伏输出的影响因子众多，难以精确研究，比如太阳能面板的温度和环境温度是无法控制的，随着温度的改变，光伏发电的最大功率点跟踪（MPPT）逐渐引起人们的重视，其快速性，准确性和稳定性逐渐得到人们的认可，下面对其工作原理进行简单介绍。

3.1、恒定电压法

温度变化对光伏阵列输出功率引起的变化非常大，但是辐照度对光伏发电的影响更加明显，根据相关数据显示，不同辐照度下的最大功率点对应地方输出电压变化量并不大，也就是说，可以粗略的将 MTTP 默认为稳压控制，这种方法优点是控制起来简单，实现容易，但是精度并不是很高，因为其忽略了光伏发电的温度影响。

3.2、扰动观测法

在光伏发电运行正常时，通过不断的微小的电压波动扰动光伏阵列的输出电压，继而在端电压变化同时检测输出功率变化的方向，就能够确定最优化途径，从而决定下一步电压的参考值，这种方法容易实现，测量的参数较少，而且相对精度较高，但是这种方法受环境的影响较大，不容易找到最大功率点，而是将临界点放到了最大功率点附近。

3.3、导纳增量法

根据光伏阵列的 P-V 曲线，必然存在唯一的点，成为最大功率点，在这个点处，功率对电压的导数为 0，此时，输出电导的变化量等于输出电导的负值时，光伏阵列工作点就可以认为是其最大功率点。这种方法的准确性最高，而且还可以避免环境变化的跟踪性，但是实施起来相对复杂，而且对微处理器有较高的要求，尽管如此，依然受到很多同行的青睐。

4、结论及展望

我国光伏发电虽然取得了很多的成就，但是依然有很多难题需要攻克，总体上来讲，其发展前景是很好的，尤其是近些年来，我国加大了对光伏发电的投入，大力扶持我国的光伏发电企业，加快对光伏技术的科研投资，一系列的政策出台帮助光伏发电并网技术取得了很好的发展势头，尤其是一些前沿科技，不断突破欧美等发达国家的封锁，大大促进了我国光伏发电技术的发展，从很大程度上提高了我国的国际影响力，我们相信，随着我国光伏发电技术的精进，会不断的发展我国光伏发电产业，促进我国光伏发电技术的不断进步。

总之，随着煤、石油等化石能源储量的日益开采，世界范围内的能源日趋枯竭，人类不得不面对能源危机的现实环境，为了改善人类赖以生存的生态环境，维护人与自然和谐发展的环境，各国都在致力于新能源的发展，光伏发电技术与水电、风能相比，拥有无噪音、无污染、故障率低和维护简便等优点，取之不尽用之不竭的太阳辐射能源为人们提供了良好的光伏发电环境。根据实际数据显示，光伏发电已成为当前较新的一门技术，尤其是光伏发电的大型化和并网化成为光伏发电的发展方向，共同承担了发电的任务。

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