光伏發電系統并網運行并網點電壓升高調整研究

羅威

【摘 要】光伏產業作為新能源改革的代表產業，是國家產業扶持和推廣的代表。隨著近年來光伏發電技術的不斷進步，我國光伏產業發現迅猛。筆者首先對光伏并網發電系統的概念和工作機制進行分析，并對光伏發電系統并網運行并網點電壓升高調整問題展開研究，為光伏發電系統并網點電壓升高調整提供資料參考。

【關鍵詞】光伏發電系統；并網點；電壓升高；調整研究

我國光能源分布均勻，具有極高的光伏產業開發前景。新能源改革實施以來，我國大力推進光伏產業發展，大量社會資本也流入光伏產業鏈，極大的促進了我國光伏發電技術的進步。光伏發電系統并網是光伏企業將生產的電能轉化為經濟效益的關鍵，當今國內光伏發電并網技術，省掉了蓄電池作為儲能介質，極大的提高了電能供應質量和效率，更是為光伏企業的發展打下了基礎。我國光伏產業仍然屬于新興產業，其發電系統并網運行仍然存在一些問題，如何對光伏發電系統并網運行并網點的電壓升高進行調整，更是影響到光伏發電系統發電效能的提高，因此，如何對并網點電壓升高實現有效調整，已經成為光伏發電系統并網運行電壓建設中重點研究和實踐的課題。

一、并網光伏發電系統概述

（一）概念

光伏并網發電系統是將光伏發電系統與常規電網連接，共同承擔供電任務。當日照情況良好，發電系統將所制成的直流電轉變為交流電，并入電網供電。而當光照不好時，負載全部由電網供給。當前的光伏并網發電，省掉了蓄電池作儲能和釋放過程，減小了能量的能耗。該系統能夠控制并網電波的波形和頻率，使電網輸送電波的頻率與波形與電網供電要求一致。該系統能夠對公共電網發揮調峰作用，并降低整個電網系統的斷電率。光伏并網發電系統應用前景廣泛，隨著逆變器制造技術的發展，太陽能發電效率將得到進一步提高，為光伏電網發電系統的建設和應用打下基礎。

（二）并網發電系統

并網發電系統由太陽能發電系統、光伏組件、光伏并網逆變電源裝置等組成。并網發電系統在工作中，將太陽能直接轉化為直流電能，逆變電源會將直流電能轉化為電網同頻交流電能饋入電網，從而實現并網發電。該系統能夠提高光伏系統發電效能，將綠色的太陽能轉化為點恩能夠，符合我國社會可持續發展戰略的要求。實現并網發電，還相當于將光照充足時段的電能儲存在電網中，從而為企業日常用電提供保障。隨著光伏技術的不斷發展，當今的光伏電池組件還能夠與建筑完美結合，不僅能夠降低建設費用和建筑運營成本，還能夠提高建筑的節能環保屬性，適應市場的需求。并網發電系統在光伏產業中的運用，有利于增強電力系統抵御戰爭和自然災害的能力，還能夠有效降低線路損耗。

（三）光伏發電系統并末電壓的應用

近年來，我國光伏發電技術日益成熟，但光伏發電卻受天氣影響其發電質量會產生一定的波動。這種波動將會導致光伏發電系統并網供應的電能出現不穩定，如果不采取有效的措施，將會導致電網供電電壓不穩，影響用戶正常的用電設備使用。尤其是多云天氣和雷雨天氣情況下，光伏發電系統的并網點電壓穩定性會受到極大的影響。想要解決這種影響，單獨考變壓器或傳統的電壓控制方式是無法實現的，大容量逆變電源的出現，則解決了光伏發電系統的這一問題。當前我國光伏發電系統中所用的逆變電源，主要是為電網輸送額定有用功率，這種方式對電壓控制效果較好，并且也符合經濟性要求。但由于低配電網中電力阻抗會有一定變化形式，因此低配電網中無功調壓效果會比電壓等級比較高的網絡小很多 ， 在逆變器正常運行的情況下 ， 網點電壓的控制能力也要受到變壓器或者線路容量這兩項因素制約。

二、電壓升高和調高原理分析

（一）電壓升高和調高原理

實現光伏發電系統的并網供電，是幫助光伏企業創造經濟效益的途徑。我國在新能源改革中，通過一系列供電體制改革政策的實施，推進了光伏發電系統的發展。作為一項新技術，國內的技術水平已經逐步趕上西方發達國家，我國光伏產業近年來也得到了前所未有的發展機遇。為了確保供電系統的整體安全性能，電網運營商必須采用升壓變壓器隔離的方法，將光伏系統供電接入到低壓或中壓電網中。這就要求電網運營單位對光伏企業供電采取特殊的并網方式，而光伏企業也需要結合自身的生產方式，實現對電壓較為準確的調整。為了實現這一目的，就要逐漸改善電路阻抗參數，并配置儲能裝置，最后還要控制好光伏發電系統中的有用功率和無用功率，確保光伏發電系統的經濟適用性。

（二）光伏發電系統并網點電壓升高調整策略

1.有功電流電源的調整及調整方略。

在光伏并網發電運行中，難免會出現PCC電壓升高的現象，這回導致大量的有功功率產生，并導致系統容量加大。在使用中必須盡量保證光伏發電系統的供電穩定性，在并網發電前做好電壓和電流的調整和控制。限制時運用有功電流限制方略時，要求了解到實驗過程中的暫態和穩態波形圖，當PCC本地負被隔離，濾波器與電網所連接的公共耦合點能夠在短時間內電壓升高，同時要求電壓調整器控制電壓狀況，增強PCC的整體控制力度，所以控制系統的動態響應也得到最為有效的控制。電壓調整方式是穩態波形，也就說當前系統是穩定運行模式，隨著時間推移輸出的功率正在逐漸減少，電壓整體偏差會出現回歸為零的情況。

2.無用功電流電源調整原理及策略。

無用功電流的電源調整，通常采用雙二階通用積分檢測濾波器與電網所連接的公共耦合點電壓的相位和浮動值，該方法能夠實現電壓無功補償調節的目的，并實現對濾波器與電網所連接的公共耦合點電壓的動態調整。在光伏發電系統并網發電中，PCC本地負載被切除時逆變器將會不工作，導致電壓調節失效。為了解決這一問題，可以采用動態響應調節方式，當有功電流被調整后，使光伏發電系統仍然作用于單位功率因素，實現對電壓的精度控制。

（三）光伏發電系統并網用逆變器的選擇

逆變器是對光伏發電系統網點電壓調節的重要設備，選擇逆變器，首先要根據整個光伏發電系統的各項技術指標并參考生產廠家提供的產品樣本手冊來確定。一般還要重點考慮額定輸出功率、輸出電壓的調整性能、整機效率、啟動性能等。輸出額定功率代表了光伏逆變器的負載供電能力，合理的逆變器選擇時保證電壓調節質量的關鍵。而輸出電壓調節性能則代表了逆變器的穩壓性能，穩壓性能的優劣影響了輸出電壓偏差的百分率。

綜上所述，光伏發電產業作為新興產業，其產業發展得到了社會的關注和國家大力的政策支持。并網點電壓升高調整作為影響光伏發電產業推進和發展的關鍵問題，更是受到科研單位和光伏產業的高度重視。為了提高對并網點電壓升高調整的質量，就一定要把握好光伏發電系統并網的運行機制，并針對不同的系統采取不同的調整手段，不斷提高電壓升高調整質量，為光伏企業的技術發展打下基礎。

參考文獻：

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