分布式并网光伏发电站系统的应用

2020-11-25王涛

商品与质量 2020年47期

王涛

山东理工职业学院山东济宁 272000

随着环境情况的不断恶化，在各个行业进行生产建设的时候都应该响应环保的号召，而分布式光伏发电站有节能环保、降低生产成本的优点，符合现在可持续发展的理念，并且在对其进行应用的时候，其技术的优越性已经越来越明显。所以，可以看出它在电网中占有重要的地位，并具有较好的发展前景。

1 光伏发电技术简介

光伏发电技术的原理相对简单，光伏电站的建设施工周期较短，而且在设备运行维护中也比较简单，因此光伏电站应用的非常广泛。由于光伏发电属于静态发电，不会产生噪音，同时不需要燃料，后续运营维护成本低，是一种易于标准化的绿色发电技术。进行光伏发电厂址的选择也非常的方便，其前期投入较小，一般来说大型的光伏发电站建设时间不会超过半年。光伏电站的组件通常是由光伏组件和逆变器来组成的，在运行过程中不需要消耗燃料，而且可以实现无人看守，其运维成本也非常低。

2 分布式并网的光伏发电站

2.1 继电保护

对于此分布式光伏发电站并网建设而言，应对110kV 变电站的主变压间隙保护进行合理的调整，并增设并网断路器，使得光伏发电站与变电站之间的保护装置能够相互作用。而在对该地区进行发电站建设的时候，应该根据难易点对其进行孤岛保护，进行合理的设计，使得能对电网侧线路进行有效的保护。在进行并网之后，微电网将处在孤岛的运行状态，这时公共连接位置的功率将会被切断，若是在切断之前存在功率流向微电网的现象，则微电网的功率会呈现出缺额的状态，反之则盈余。在并网的状态下，若是紧急控制没有技术启动，则微电网的内部频率会出现大幅度下降的情况，有功功率缺额的动态变化和频率的变化刚好相反，这样就极有可能导致电网出于瘫痪的状态[1]。

2.2 运行控制技术

运行控制技术在发的系统发电过程中的应用主要是采用实时动态性采集系统运转所处环境温度、辐射强度、交流输出电压及电流等指标，当被采集的数据与电脑系统输出功率相关规定相符时，提示光伏发电系统可依照效率最高的原则，自行在恒压恒功率恒电流及最大功率为点追踪模式中作出最有利选择。在恒压运行模式下，逆变器中的直流母线电压指标不变，电压值是开路电压的70.0%左右；而在恒功率运行模式下，技术人员可结合需求，连续调整指标。并网结合电力系统相关命令，进行规范性的发电作业；在恒流工运行模式下，并网发电目标的实现是以恒定交流电流为基础，此时逆变器电流指标高低也能被连续调控，在最大功率位点追踪运行模式，逆变器不仅能达到对太阳能电池板发电电压的动态性监测，还可实现对电流电压指标的全程追踪，保证不同时间点并网发电作业的连贯性、有效性。

2.3 控制系统的研究与开发

（1）并网逆变器的同步控制技术研究与开发。并网系统逆变器通过对主配电网的电压、相位、频率等信号进行实时采样并比较，保证逆变器输出与主配电网同步，实现同步闭环控制功能；同时对直流输入和交流输出等电压进行检测并比较，对并网逆变器进行启动和关闭输出，实现自动并网运行。

（2）故障定位及继电保护装置的研究与开发。分布式光伏并网系统装设过压、失压、频率检测与保护、过载过流、漏电、防雷、接地短路、自动隔离电网、逆向功率自动检测与保护，实现故障定位，保证并网系统与设备正常运行。

3 并网型光伏电站的主要应用形式

3.1 分布式光伏发电系统

（2）故障定位及继电保护装置的研究与开发。分布式光伏并网系统装设过压、失压、频率检测与保护、过载过流、漏电、防雷、接地短路、自动隔离电网、逆向功率自动检测与保护，实现故障定位，保证并网系统与设备正常运行[2]。

3.2 集中式光伏发电系统

中央控制系统将各发电单元的电能汇总后稳定输出到电网，至此整个发电流程完成。集中式光伏发电站的建设具有占地面积大、建设时间短、资本投入集中等特点，因此在建设过程中需要重点关注场区选址、发电单元光伏组件的选型及倾斜角度、逆变系统选型等问题。目前大规模商用光伏组件主要是硅系光伏组件和薄膜光伏组件，其中晶归类光伏组件更是占到主导地位。晶归类组件主要分为单晶硅和多晶硅，2 种材质主要区别就在于提纯精度不同。单晶硅的转换效率更高，目前市场主流产品可以接近或达到20%；多晶硅的转化效率能够接近15%，但是造价较单晶硅产品要低。由于近年来单晶提纯技术的快速发展，致使单晶组件价格持续降低，所以单晶组件越来越受到市场的追捧。发电单元方阵有多种运行方式，使用何种方式决定了项目的投资、收益以及后期的运行、维护。实际现场采用的运行方式主要包括：固定倾角、可调式倾角、单轴跟踪（平轴、斜轴）、双轴跟踪，每种安装方式有各自的特点。固定倾角运行方式的成本最低，但发电效能较差，双轴跟踪方式的发电效能最高，但成本最高。具体采用的运行方式要与现场条件相结合，目前投产的集中式电站大多采用可调式倾角的模式。