光伏電站接入電網技術分析

王淵源+黃磊

摘 要：當前環境污染問題和能源危機問題已經成為各大產業發展的絆腳石，新能源產業在這個時期取得了發展優勢，新能源產業中太陽能具有可再生、分布廣、無污染等特點，受到了廣泛的關注。其中的光伏電站已經取得了迅速的發展，是一種環境友好、能有效緩解當前電力系統用電壓力且能提供可靠性的電力資源。本文針對光伏電站接入電網技術和特性進行了研究，通過不同角度對光伏電站接入網技術進行分析，簡述了光伏電站電能質量和技術要求。

關鍵詞：光伏電站；接入電網；特性；技術分析

0 引言

光伏電站自在我國應用以來取得了較快的發展，從環保和低碳經濟的眼光來看，光伏發電是重要的新能源，光伏電站的接入網技術在電能質量、安全保護和通信系統方面都有著相關的技術規定。實現光伏電站的規模與用電負荷、電網規劃、電網運行的協調，才能使光伏電站具備可調控性，才能滿足電網靈活調度運行的需求。電力企業應重視對光伏電站接入電網技術的分析研究，補充技術缺陷，提高電網企業電網智能化和儲能水平。

1 光伏發電接入電網技術

（1）光伏電站的運行特點

光伏電站主要依靠陽光照射產生直流電，通過逆變裝置轉變成為交流電，逆變裝置除了完成電性之間的轉換外，還具有一定的保護功能和最大功率的跟蹤能力，是光伏電站的重要設備。優良逆變器的選擇關系到光伏電站提供電能的質量，為了減少諧波可能對電網造成的污染，國家電網規定逆變器輸出的正弦波電流所含的直流分量和高次諧波必須低于規定標準。

（2）光伏電站的分類、接入電網方式和原則

我國光伏電站的分類是根據接入電網的電壓等級進行的，通產分為大型光伏電站、中型光伏電站和小型光伏電站。通過66kV及以上電壓等級接入電網的光伏電站稱為大型光伏電站；通過10～35kV電壓等級接入電網的是中型光伏電站；而小型光伏電站則是指通過 380kV 電壓等級接入電網的光伏電站。

其中大型光伏電站是以專線接入電力系統的變電站，進入公用電網，電壓等級一般在66kv以上；中型光伏電站接入公用電網方式為T 接方式，其容量一般不高于電網線路最大輸送量的30%；小型光伏電站的容量更小，一般不高于上一級變壓器供電區域內最大負荷的25%，可直接接入380V配電電網。并網光伏電站的輸出功率受輻照度、溫度變化的影響時，會造成含光伏電站接入電網后配電網電壓經常性波動。

（3）光伏電站電能質量和相關技術要求

光伏電站電能質量的主要參考指標主要有電壓偏差、電壓波動和閃變、電壓不平衡度，尤其是在高次諧波和直流分量方面更是應當予以重視，在國家電網這些方面都有相關規定和標準。

光伏電站在技術要求主要包括以下幾點：①光伏電站應具有有功功率調節能力和無功功率和電壓控制的能力；②大中型光伏電站應具備一定的低電壓穿越能力；③在并網點內側設置可操作、靈敏度高的保護裝置，強化過電流保護、逆功率保護功能等；④此類室外發電設備必須具有符合規定的防雷接地裝置；⑤通過設置通信信號裝置建立光伏電站與電力調度部門間的聯系。

2 光伏電站接入電網難點綜述

并網逆變器是光伏電站的重要設備，光伏電站接入電網的關鍵技術都與并網逆變器有著密不可分的聯系，主要包括并網逆變控制技術、光伏方陣的最大功率點跟蹤技術以及孤島檢測技術等。要實現對光伏電站接入電網的準確模擬和深入仿真研究，就必須對逆變器的結構和功能進行深入了解，進一步掌握和實現接入電網關鍵技術，同時為光伏電站實際運行時的動態響應特性分析提供基礎。

由于輻照度、溫度變化等對并網光伏電站的輸出功率都會造成一定影響，會造成接入電網后配電網的電壓不穩定。光伏電站接入電網可實現對配電網的無功補償，可以保障配電網的穩定性，相應的降低電壓無功調節裝置在配電網中的動作的頻繁性。

逆變控制策略時光伏電站關鍵技術的研究重點之一，關系到光伏電站接入電網穩定性和電能質量。對光伏電站逆變控制策略的研究要結合現代現金的控制理論以及其先進的算法體系，通過對接入電網運行中的相關參數分析，確定合適的控制策略。

發展光伏發電是國家能源發展戰略，電力部門應將光伏電站接入電網納入日常的工作議程，同時建立電網企業考核制度，使電力部門能積極主動地吸納光伏電站，從而進一步完善光伏發電的并網技術，提高電網智能化和儲能水平。

3 結語

光伏發電在我國已經成為一種很重要的可再生能源的利用形式，為了使電網有效地接納光伏發電，光伏發電和光伏發電接入電網技術研究的開展顯得尤為重要，電力系統及相關部門應認識到應用可再生能源是國家發展低碳經濟、改善環境、節能減排、優化能源結構和可持續發展的戰略選擇，重視光伏發電并網技術開發，提高電網穩定性。

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