光伏發電技術在變電站中的應用

毛樹偉

摘 要：太陽能作為一種新型的可再生能源，以其廣泛存在、取之不竭、清潔無污染等優勢已經在社會中受到了廣泛關注，并在不斷應用中其相關技術獲得了巨大發展。綠色變電站通過利用光伏發電技術，能夠進一步減少電網運行過程中所出現的損耗及變電站建設與運行的成本，從而能夠更好的減少能夠能源消耗，更好的保護環境污染。基于此，本文主要對光伏發電技術在變電站中的應用進行了簡要的分析，希望可以為相關人員提供參考。

關鍵詞：光伏發電技術；變電站；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.134

0 引言

伴隨著我國社會科技的進一步的發展，新型能源得到了進一步的利用。而光伏發電技術則被普遍的應用與變電站當中，由于其不僅可以符合電力用戶的不斷提升的用電的需求，同時還可以符合市場對于用電的實際要求，從而促進企業最大限度的實現經濟效益的最大化。

1 光伏發電技術應用現狀

1.1 光伏發電原理

光伏發電主要是通過半導體界面光生伏特效應將光轉化為電能的過程。其技術核心環節就是太陽能電池。其通過串聯以后完成封裝保護，從而構成面積更為巨大的太陽電池組件，在基礎上與功率控制器等元件相結合，從而構成了光伏發電裝置，從而實現了光伏發電。

1.2 光伏發電系統構成及分類

（1）光伏發電系統具體包含以下幾個方面：即光伏電池組、控制器、蓄電池與逆變器所構成的發電與電能交換系統。（2）其主要包含2中發電系統，即離網光伏以及并網光伏發電系統。其中的離網光伏發電屬于比較普遍的太陽能的運用受到，其簡單易操作，同時適用范圍比較廣泛。但受到蓄電池體積大以及維護繁瑣等因素的制約，制約了其實際的應用。而并網光伏發電系統，如果在用電負荷過大，同時太陽能電力不夠時需要通過電網購電，而負荷比較低亦或太陽能電力足夠時，通過將多余的電力售賣給電網。該系統并不需要蓄電池環節，因此，進一步降低了成本，得到了普遍的應用。

1.3 太陽能光電建筑的發展優勢

現階段，通過太陽能光伏發電與建筑物想融合，依然成為光伏發電的一種發展方式。通過實踐分析，其具有以下優勢：首先，能夠進一步通過建筑屋頂以及幕墻來完成，從而進一步降低了土地的利用。其次，通過原地發電、用電，從而能夠實現近距離發電，從而降低了電站送電網的成本。再者，可以進一步降低建筑能源消耗，實現節能目的。最后，通過在建筑屋頂以及外墻南立面安裝光伏組件能夠實現直接吸收太陽能，從而實現了電力的利用，同時減少了墻面及屋頂的溫度。

1.4 太陽能光電建筑的發電系統設計

其形式多種，設備的選型需要根據光伏陣列安裝的實際情況（如組件規格、安裝朝向等）進行優化設計，可劃分為以下方式：（1）集中式并網發電。這種并網方式適合于在建筑物上安裝朝向相同且規格相同的光伏陣列。在電氣設計時，采用單臺逆變器集中并網發電方案實現聯網功能（2）分布式并網發電。這種并網方式適合于在建筑物上安裝不同朝向或不同規格的光伏陣列。在電氣設計時，可將同一朝向且規格相同的光伏陣列通過單臺逆變器集中并網發電，采用多臺逆變器分布式并網發電方案實現聯網功能。

2 變電站內光伏發電技術應用方式

2.1 直流接入方式

將光伏發電系統以直流方式接入發電站系統中時，接入站的系統電壓要選擇交流電380V的系統，將變電站系統于光伏發電系統以交流的電路形式結合投入到電力系統當中，這是光伏發電系統與變電站分別使用兩個電源為兩個系統同時供電。在白天時陽光充足，變電站就會利用負荷工作，而且在用電量充足且有剩余的情況下，余下的電量將會被返還到電力系統當中。相反，如果在夜間或雨雪霧天等陽光不足的情況下，變電站就會反向負荷提供電量。

2.2 交流接入方式

還有一種接入方式，是將光伏發電系統以交流方式接入到變電站系統中，在白天時陽光充足時，利用太陽能的光伏發電系統開始工作，并直接以直流的方式將電量輸送給變電站中，這種方式可以顯著提高供電系統的安全性能，防止漏電、短路等電力故障隱患。光伏發電系統直接連接到變電站中，可以實現光伏發電系統中的電量可以與變電站中的電量自由轉換。這種接入方式的優勢在于加設了光伏控制裝置，而且還配有太陽能光伏電池，能夠使電力系統中的電量傳輸的運行過程更加穩定可靠。

2.3 微電網接入方式

這種方式是將光伏發電技術運用到接入站中微型網絡發電系統當中，微型發電網絡系統通常會向將太陽能傳輸到接入站內，然后利用整流逆變電路取代之前的儲能整流電路。港光伏發電技術這種應用方式通常會用于光儲微型網絡系統的工作過程，以及微型網絡電網的單獨工作過程中，并且將儲能系統用作主要驅動電力，同時還有助于電力工作者結合現場情況，對整體電力系統和局部電源裝置進行調控，而且電力工作人員還可以通過電力網絡系統的監控中心，隨時隨地全方位的觀察和了解電源裝置的工作情況，并收集光信息，掌控電力網絡系統運行全局。

3 光伏發電技術在變電中的中的注意事項

光伏電池的優選問題，光伏電池也經過不斷的改良和創新，從晶體硅光伏電池發展到薄膜太陽能電池，到如今的薄膜升級電池。其中晶體硅電池的效率高，耐久度好，但是成本偏高，而薄膜技術電池不僅制作簡便，而且成本偏低，工作效率較為理想，然而制作技術尚不成熟，且含有一定毒性。例如要想實現太陽光能的合理利用，則應當確保太陽能光伏發電裝置在組裝操作過程中，始終同與垂直在水平地面上的裝置留有規定的夾角，要對地理位置加以科學規范的運算，才可以獲得最精準的數據，進而完成有效裝設好光伏系統設備的位置。同時其內部設備可以發揮降低電力系統的耗電量比例的功能，最終實現系統節能、高效的目標。

4 結束語

綜上所述，本文研究將光伏發電技術應用于變電站具有重大的經濟意義和社會意義，隨著電網趨向更加“智能、高效、可靠、綠色”轉變，以及光伏發電技術的不斷更新改進，光伏發電在變電站中的應用將迎來更好的發展。

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