淺談分布式光伏發電系統孤島檢測技術的研究

董博

摘要：因為太陽能在其實用性能上有著十分大的優勢，光伏發電技術在我國是太陽能有效利用最為直接的方式。太陽能儲存能量效果好，分布廣泛且沒有污染產生，這些優勢讓光伏發電技術的應用得到越來越多的關注，其中分布式光伏發電在中小功率的屋頂光伏系統中的應用尤為顯著。分布式光伏發電系統的深入研究可以降低電能傳輸的損耗、提升能量利用率，本文通過闡述分布式光伏發電技術的控制應用，對其孤島檢測技術進行分析，以供讀者參考。

關鍵詞：分布式光伏發電；控制技術；孤島故障檢測

分布式光伏發電在應用上側重于對就近發電以及并網，而這也讓其在降低電能損耗、長距離運輸節能等方面有無可替代的功效。整體來說實現并網發電技術并沒有那么容易，需要從光伏變壓器和同電網的電壓設置上進行完善，這要求對于最大功率的發電、用電點進行優化控制，才能對孤島問題進行合理的解決。因此控制分布式光伏發電技術有著十分重要的意義。

1 分布式光伏發電系統的控制分析

在我國應用光伏發電分布式發電技術的過程中，運用互聯網技術進行控制是一種十分有效的方法，互聯網技術可以實時監測和調控不同容量的光伏發電原件，保證他們的輸出和發電占比率在一致的水平，整體上保證電網電壓的穩定和平衡，從而實現信息的共享和控制，增強對于電網發電系統中輸電設備及電能變化設備的調節。但這種方法應用過程中，需要注重兩方面的問題：首先在于影響光伏發電技術的輸出功率的原因是多元的，怎樣在當前我國所有的技術上進行系統設備的調節是需要考慮的；其次需要在光伏發電應用過程中對于部件的抗干擾性能進行整體提升，這兩方面的問題需要提前思考的。

對于上述問題來說，一方面可以采用均衡輸出率的公式進行調控，讓施工人員對于分布式光伏發電系統的互聯網控制更加熟練；另一方面也要合理進行仿真的驗證，筆者運用相關網絡技術設計出包括4.16kV和13.8kV的仿真系統，而因為太陽光輻射系統會在一定程度上影響光伏發電技術的應用，筆者對于互聯網控制太陽光有效輻射利用率的性能進行了確定。因為光伏發電技術中電流整體輸出比率是直接相關的，所以可以進行不同能量節點輸出功率的控制，從而實現均衡穩定的控制。但是因為這種分布式光伏發電技術中的變量不能夠通過設備進行直接讀取，因此需要施工人員實時的監控系統，對于輸出功率的波動進行有效的反饋，并結合觀測結果來調節，保證分布式光伏發電技術需要讓節點輸出功率達到一定標準，當地的控制器也需要結合網絡控制器進行實際設置，在仿真的結構中才可以更好的結合輻射曲線進行矯正。當前我國互聯網控制光伏發電技術的應用范圍也在不斷地擴大，對其穩定均衡的應用是需要不斷深化開展的。

2 分布式光伏發電系統的孤島故障檢測分析

2.1 分布式光伏發電系統的孤島故障

分布式光伏發電技術在一方面有著電網供電功能，另一方面可以對本地的負載進行供電。一旦上級的電能網絡產生運行故障，整體停電會讓其與光伏發電技術相聯系，但光伏發電技術在停電狀態下依舊可以為當地負載進行供電。這種現象所導致自持供電系統的孤島稱為“孤島故障”，這種情況的產生會對檢修人員的生命安全有著一定的威脅，還會較為影響本地的電力設備運行，降低設備使用壽命。因此在分布式光伏發電技術應用過程中，孤島故障的及時檢測以及處理、預防是十分重要的，其可以有效提升設備系統的可靠安全性。

2.2 分布式光伏發電系統的兩種孤島故障檢測方法

2.2.1 被動檢測

所謂分布式光伏發電系統的被動檢測，即是通過檢測有無同時期的過、欠電壓，從而判斷是否有過、前頻率，這種檢測技術用采集PCC的電流信號方式進行相位、幅度等信息的檢測，判斷有無孤島故障的情況出現。在筆者的實踐調查中發現這方面的檢測存在盲區，不能夠有效保證檢測準確性。光伏發電機技術檢測盲區也主要是逆變器的產生，其會使整體電流電壓的輸出功率和本地負載消耗出現紊亂，這種出現孤島故障的問題會導致即使檢測處電壓和頻率無變化，整體的被動檢測就會產生誤差，不能夠發揮預期作用。

2.2.2 主動監測

當前我國針對光伏發電技術提出了多種較為成熟的方法，例如主動頻率的檢測漂移法，可以通過調節光伏電壓逆變器的使用電流頻率，進行波形的變動，而PCC處的電壓變化會導致孤島故障一旦出現，整體電流電壓就會出現變化。主動檢測的方法在實際應用中不會降低輸出電能質量，有著較強的操作性，在擾動過程中可能會存在互相抵消的狀況，直接影響檢測結果；除此之外甚至可能會讓電網的穩定性受到沖擊。而當前我國除了這兩種方法之外還有頻率偏移、電壓偏移等方法，應用過程中需要靈活的選擇和轉變。

2.2.3 自適應相位漂移法

這種自適應的相位漂移方法主要是針對電流參考值相位輸入產生干擾的現象，其效果在于可以讓孤島故障產生之后進行自適應的相位漂移，所以檢測位的電壓頻率就會發生變化，在這之后可以運用被動檢測方法進行檢測，結果也較為可靠。這種方式在一定程度上是將被動檢測和主動檢測相結合的，因為對盲區有著針對性的消除，所以整體檢測結果是更為理想的，自適應的相位漂移發有著較為復雜的過程，同時參與檢測的施工人員也要有相關專業的知識素養。

3 結論

通過本文的研究分析可以發現：當前我國企業已經認識到分布式光伏發電技術在能源利用方面的重要性，并且進行了一系列有規模、有重點的嘗試，分布式光伏發電技術在一方面有著電網供電功能，另一方面可以對本地的負載進行供電，但因為并網發電原理的影響，整體上沒有達到預期效果，對分布式光伏發電系統有效控制和重視孤島故障檢測問題可以有效提升效果。

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