张世强

【摘要】：分布式光伏发电是一种新兴的、具有广阔发展前景的技术，具有输出功率较小、绿色环保等特点。该技术采取就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则，利用光伏组件将太阳能直接转化为电能，既能缓解局部用电紧张状况，又能解决长距离输电的损耗问题，还能与大电网互为备用，提高供电可靠性，对于优化我国能源结构、促进节能减排、防治大气污染具有重要意义。

【关键词】：电力系统；分布式；光伏发电

1、导言

随着分布式光伏发电度电补贴政策和项目管理办法的出台，国内的分布式光伏发电发展速度越来越快，其规模也在不断扩大，但各方面相关的技术因素都在某种程度上影响着我国分布式光伏发电的发展走向。因此，相关的技术人员与技术部门应该格外重视该方面的能源技术，及时发现此方面的问题，并根据实际情况采取有针对性的解决手段，以此完善分布式光伏发电的技术水平。

2、分布式光伏发电的概述

分布式发电最早出现于1978年美国公共事业管理政策法，其定义为分布在配电网或负荷附近的发电设施。分布式发电电源主要包括太阳能发电、风力发电、燃料电池等，发电规模普遍较小，且多靠近用户，可直接向符合供电，或根据用户需要近距离输出电能。与传统模式相比分布式发电具有独特性：可靠性、经济性、灵活性、环保性。分布式电源多采用中小型或微型电池组，操作方便，且相互独立，不易发生大规模供电事故；靠近用户，可直接就近向用户供电，节省了远距离运输带来的电力损耗；建设周期短，见效快，投资少，能够灵活配置各项资源；分布式电源多为可再生的清洁能源，更加绿色环保。

3、分布式光伏发电的前景

随着传统能源可开发资源的日益减少，以及传统能源在使用过程中对环境的污染加剧，近年来世界各国都在积极探索新能源的开发和利用。我国国务院在2012年10月24日发布了《中国的能源政策》白皮书，提出大力发展新能源和可再生能源的重要战略。新能源，一般指核能、风能、太阳能等在新技术基础上，可系统的开发利用的可再生能源。

20世纪80年代以来，我国在西藏、新疆、内蒙等日照时间长、幅员辽阔的西部地区建设大型的太阳能电站，利用光伏电板收集太阳光能，并将其转化为电能。光伏发电被称为无污染、可持续再生、运营风险低的新能源，但同时存在输电距离长、占用土地资源的弊端。此外，分布式光伏发电实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式，鼓励各类电力用户投资建设和经营分布式光伏发电项目，国家和地方政府进行资金补贴。

4、分布式光伏发电的影响因素与应对手段

4.1并网技术穿透率

在分布式光伏发电系统中，其分布式光伏发电的穿透率是衡量分布式光伏在电网系统中技术水平的一项重要的指标。依据相关的研究报告显示，分布式光伏发电系统的穿透率应严格控制在容量的15%以内。但在国内，随着大量的分布式光伏发电系统出现在国内的公共电网体系之中，其真正的穿透率对于电网本身的影响作用也越来越大。对于此类情况，必须要严格控制穿透率的扩大化，保证分布光伏发电与电网的兼容性，并考虑好对电网内的设施的保护。

4.2逆功率的注意

这一概念指的是在低压电网并网分布式光伏系统当负荷很低时试图通过配电变压器向中压电网反送电，该情况下因配电变压器和线路的阻抗，配电网的电压也会明显增高。为防止该情况的出现，一般采取的手段措施有在配电变压器的次级安装逆功率检测与控制装置，一旦出现逆功率将会使分布式光伏发电系统自动断开，安装动态的调整功率的逆变器，并增加储能或增加机动负荷，在必要情况下将多余的电力进行吸收。

4.3限制输送能力

光伏的并网问题是一直限制光伏发电的最大的影响因素。目前我国的太阳能资源较为丰富，但受到资源区与负荷中心相距较远的因素影响，无论是以集中式开发为主的西部地区还是分散式开发为主的东部地区，都面临着并网难的问题。输送能力的限制影响着我国分布式光伏并网发展。可以说，我国的太阳能资源可以在一半地区以上使用超过1400小时，效率比较良好。但受到地区上的限制，太阳能资源丰富的地区多在西部与中部，与我国的电路负荷中心存在较大的距离差距，使之成为制约光伏发电发展的瓶颈。其光伏发电的消纳问题也有待思考，关键点在于打通西部地区向东部地区输送电力的通道。

5、分布式光伏并网发电的关键技术

5.1锁相环控制技术

锁相环是控制光伏发电系统并网输出的交流电与市电同频共相的一项技术，它作为一种反馈控制电路，接受外部信号后，与自身系统信号比较，再通过其内部的相关环节控制内部环路信号的相位和频率，然后发出信号。其中鉴相器主要负责检测输入信号和输出信号的相位差，并将相位差转化成电压信号的形式。当输入信号出现波动时，鉴相器的输出电压信号将产生纹波。环路滤波器主要负责将这些电压信号平均化，并去除纹波，得到较为稳定的电压信号。压控振荡器主要负责接受稳定的电压信号，并产生一定频率的输出信号，输出信号传到开关管的控制电路，控制开关管的开关，使逆变器的输出电能与市电同频共相。

5.2分布式发电系统并网控制技术

分布式光伏系统具有多并网逆变器和多能量来源等特点，必须注重在并网运行中的相互耦合影响以及并网协调的控制问题。为实现负荷稳态的合理动态分配，必须注重多个逆变器在独立运行中的协调控制问题，同时还要深入研究能够适合于并网逆变器的无盲区孤岛检测问题。

5.3网络拓扑技术

分布式光伏系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统相比，存在较大差异。研究设计分布式光伏发电系统的网络拓扑结构，关键要充分考虑当地太阳能的分布预测和负荷水平，在可用性、随机性方面给予正确评估。

结论

综上所述，近年来，为解决能源问题和环境问题，国外许多发达国家十分重视分布式光伏系统的研发，光伏发电产业发展很快。我国也加大了分布式光伏发电的支持力度，国家和地方政府相继出台了一系列促进光伏产业发展的相关政策。目前分布式光伏发电已在发电站、交通监控、景观照明、道路照明等领域得到广泛应用，越来越多的居民开始使用家用太阳能电源产品。当前应用最广泛的分布式光伏发电系统是居民自建房屋、城市居民小区、产业聚集区厂房等建筑屋顶上的规模较小的光伏发电项目，其显著优点是日照辐射好，不占专用地，光伏组件安装相对自由，系统效率高，便于大规模推广应用。

【参考文献】：

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