光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望

发布时间：2020-09-11

　　摘要：目前能源所出现的一系列危机，引起人们广泛的关注和重视。因此为了有效避免这些问题，我们就需要借助现代科技对新能源进行开发。对目前能源匮乏问题进行妥善的管理和解决。开发以及利用现代太阳能资源已经成为社会焦点，因此本文在研究光伏发电的基础之上，分析国内外光伏发电概况。并展望了有关光伏发电并网及其相关技术的发展。希望能够使我国的光伏发电技术，在不断进行提升的基础之上，得到更加高效的发展。

　　关键词：光伏网络;跟踪技术;开发;讨论

　　引言：社会上升式的发展，给现代社会能源带来了很大的压力，大量的资源是不可再生的，因此在不断的运用过程当中面临着资源匮乏的现状，为了有效解决能源危机，我们需要利用现代科技不断开发风能以及太阳能等可再生资源，使其能够发展为新型能源。作为清洁能源的太阳能对环境零污染，不用对过度消耗能源问题进行担心，因此我们可以借助太阳能，以此来对光伏发电技术进行加强性研究。

　　一、光伏发电的发展现状和前景

　　(一)国内

　　我国对于光伏发电技术的相关研究始于上世纪70年代，在进行第一阶段发展的前提之上开始大规模的投资和研发光伏发电技术，使我国光伏发电产业的发展开始变得蓬勃。中国能源转型的发展离不开光伏发电的相关推动作用，目前并网光伏装机容量在我国已经超过了1.4亿千瓦，在我国不断应用和推广光伏发电技术的主要缘由是因为我国具有非常丰富的光能资源，与此同时该技术能够有效满足我国大量人口的用电需求，对安全能源进行发展和研究，我们就需要从光伏发电技术着手，对其进行探究具有非常重要的指导意义[1]。

　　(二)国外

　　目前，日本和欧洲所占据的光伏发电市场已经远超美国，绿色清洁是光伏发电技术所独有的特性，因此在全球范围内普遍开始关注光伏发电市场，太阳能组件的容量以及工作时间一直呈现上升趋势，但是其组件的单价却在逐渐下降，最终导致有关光伏电站的数量在不断上升，目前光伏发电的形势一片大好。

　　二、光伏发电并网及其相关技术分析

　　(一)子系统

　　将独立子系统和逆变器网络系统进行有效连接，便可以组成光伏发电系统。三相交流电与升压变压器进行有效连接主要依靠的是并网逆变器，最后再直接连接到网络。

　　(二)主要设备的选择

　　逆变器当中的最大容量与最小化的单位成本两者之间有着密切联系，具有较大容量的逆变器一旦出现运行错误[2]，那么将会直接影响系统。因此对并网逆变器进行最佳选择，我们需要对处在实际真实应用当中的光伏系统进行有效考量，与此同时还需要适当考虑逆变器的容量。过压以及反极性保护都属于并网逆变器的功能，对光伏模块中逆变器进行相关的检测，我们可以运用直流配电进行稳定电池电流，确保数据准确传输到控制器，从而能够正常安全运行系统，将独立网络作为使用设备，对于并网逆变器的使用也可以借助该方法。

　　(三)增压系统

　　向电网进行反馈的交流电电流主要来自于并网逆变器，对升压变压器的额定值产生影响的电能，其来源于光伏发电系统。分层中继站其主要分布概况为逆变器室在上层，配电室在下层。在进行高低压进气柜的选择过程当中，高压和低压分别对应的进气柜为中央控制柜以及拉出开关柜。与此同时还需要通过计算机对变压器电压以及线圈温度进行相关监控，增压系统可以同时运行多个逆变器，对逆变器进行控制的主要是由组控制器，该控制器在对逆变器的损耗进行降低的同时，还能够延长其使用寿命。

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　　(四)保护措施的设计

　　为了对升压变压器电源和电压进行有效保护和控制，专门设置了高温跳闸装置。与此同时为了避免过压或者是欠压现象的发生，还设置了有关保护并网机柜以及电容柜配备的相关设备。如果电流释放出现相应问题，那么断开系统连接以及维持系统正常运行主要依靠的是逆变器。

　　三、有关完善光伏发电问题的措施

　　(一)岛屿效应

　　岛屿效应指的是光伏网络用户侧发电系统以及附件的负载组合，在遇到不能正常运行和工作的电力系统时，两者相互结合并可以有效形成可运行的电力系统。维修人员安全以及电力系统运行安全都与岛屿效应有着直接的联系和影响。因此对岛屿效应进行改善和调整，我们需要借助主动和被动保护措施。需要注意的是在光伏系统的运行当中，为了对孤岛现象进行有效防范我们需要采取相应的防护护导措施[3]。

　　(二)谐波污染

　　通过各种电子设备的支持和连接才能有效保证光伏网络的正常运行，但是却受到了干扰问题，引发了谐波污染问题。因此为了对该问题进行有效解决，我们需要运用实时检测技术、谐波电流补偿技术等等。

　　(三)无功补偿问题

　　无功补偿问题也会经常发生在光伏发电运行当中，解决谐波补偿问题我们需要对无功补偿装置进行相应的设置，补偿电流值的检测，需要对装置当中的无功电流进行检测而得以实现。

　　四、并网逆变器

　　(一)光伏发电厂逆变器的要求

　　首先，逆变器能够进行全自动打开和关闭;其次是对最大功率点能够进行良好跟踪;再次，是需要标准性的电能质量;然后是能够对岛屿效应问题和现象进行有效避免;最后，标准化的电容电压避免外部干扰所带来的不利影响。

　　(二)逆变器拓扑结构的发展

　　目前在现代技术的不断应用当中，逆变器拓扑结构已经由最初的初始阶段进入了多级拓扑阶段。目前无变压器以及变频器等得到了快速的发展，因此使光伏逆变器所占据的市场地位越来越重要，光伏电力系统当中所不断进行发展的多模逆变器最终有效带动了光伏发电并网及其相关技术的发展，因此目前具有无限量的发展前景。

　　(三)展望

　　光伏发电技术一直跟随科技前进的脚步，也在不断的壮大和进步当中。新能源将大规模的涌入光伏发电系统当中，趋于成熟的光伏发电技术在应用储能系统的同时，可以对峰值低谷进行有效调控。平滑过度负载调至峰值频率的同时，可以有效促进使用可再生能源。太阳能路灯等各种小型光伏储能系统涞水光伏模块的发电以及充放电主要依靠的是控制器，将电量直接供应给直流负载或者是为交流负载电源提供电量直接依靠的是电源。受到DC/DC控制器当中被限制功率水平的影响，逆变器拓扑结构开始出现一系列的缺点[4]。其结果不仅不能进行拓展，而且还只能应用于低功率。除此之外，并网逆变器电力转换系统以及配电系统等都属于大型光伏储能系统所包含结构。

　　机械能以及化学能等存储都属于电能存储的范畴，而其中最成熟和普遍的便是化学能量储存。本文当中所使用的储能介质为锂电池和铅酸电池，锂电池具有多周期，其具有响应良好的特性，但是却具有非常高的价格，因此其适合在峰值负载当中进行使用。铅酸蓄电池具有短寿命、较低的充放电性能，但是具有非常好的稳定性、价格便宜，因此其可以在基本负荷当中进行使用。如果在白天负载功率大于光伏发电，那么就需要大量存储电能，因为夜间所需要的系统复杂锂电池光存储系统无法进行满足。锂电池可以对多余的光电进行吸收、区域配电、保持稳定性的电源和配电。除此之外，在配置电池的过程当中我们需要参考PV容量以及电源连续性要求。

　　五、结论

　　根据目前的能源发展概况以及相关形势，对其问题进行解决必须依靠光伏发电并网及相关技术。因此我们需要对其进行研究和发展，使其能够广泛造福于各个领域，为人们提供更加优质的生活水平和质量。——论文作者：张思毅