太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析

吳傳彬 鐘聲 江西新余礦業(yè)有限責(zé)任公司

一、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

作為再生能源的太陽(yáng)能，在能量?jī)?chǔ)備領(lǐng)域，同樣擁有十分突出的優(yōu)勢(shì)，利用光伏板，促使太陽(yáng)能向電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，既可使發(fā)電機(jī)始終維持較低的運(yùn)行頻率，還對(duì)污染等問(wèn)題有減輕效果。擁有充足光照的地區(qū)，可提前預(yù)測(cè)太陽(yáng)能狀態(tài)，調(diào)整后續(xù)工作方案，優(yōu)化所輸送電能的質(zhì)量與數(shù)量。近幾年，由太陽(yáng)能衍生出的各項(xiàng)技術(shù)均趨于完善，如何使其得到充分利用，確保各行各業(yè)對(duì)電能所提出需求可獲得滿足，成為相關(guān)行業(yè)及人員關(guān)注的焦點(diǎn)，這便是并網(wǎng)技術(shù)被提出的背景，事實(shí)證明，并網(wǎng)系統(tǒng)的出現(xiàn)，賦予了太陽(yáng)能發(fā)電較過(guò)去更大的規(guī)模[1]。在落實(shí)相關(guān)工作時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)將動(dòng)態(tài)干擾的預(yù)防工作視為重點(diǎn)，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干擾源為前提，對(duì)系統(tǒng)清潔度加以提升，只有這樣才能確保并網(wǎng)系統(tǒng)擁有更穩(wěn)定且理想的功效，相關(guān)技術(shù)也可獲得更大的突破。

二、技術(shù)應(yīng)用策略

作為清潔性突出的再生能源，太陽(yáng)能已成為主要發(fā)電形式，但在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，仍然有問(wèn)題存在，并網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)使部分問(wèn)題迎刃而解，對(duì)該技術(shù)加以應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：

（一）防孤島保護(hù)

對(duì)并網(wǎng)技術(shù)加以應(yīng)用，受高溫等外界因素帶來(lái)的影響較為直觀，制定可使高溫因素所帶來(lái)影響被維持在理想范圍的保護(hù)策略。研究表明，溫度過(guò)高是組件跳閘的主要原因，其中，高壓開關(guān)柜所受影響更為直觀，技術(shù)人員應(yīng)以自動(dòng)化保護(hù)為立足點(diǎn)，將安全裝置架設(shè)于發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)的方式，避免外界因素所帶來(lái)影響，導(dǎo)致組件出現(xiàn)故障的情況發(fā)生。例如，孤島會(huì)使逆變器受到影響，只有對(duì)安全裝置進(jìn)行架設(shè)，使自動(dòng)化脫離目標(biāo)擁有實(shí)現(xiàn)的先決條件，才能達(dá)到防孤島保護(hù)的目的，從而使系統(tǒng)呈現(xiàn)出更為理想的有效性及穩(wěn)定性。

（二）升壓系統(tǒng)

該技術(shù)規(guī)定380V 交流電要想并入電網(wǎng)，升壓處理是重要一環(huán)，由此可見(jiàn)，對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)而言，升壓系統(tǒng)有存在的必要性，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，技術(shù)人員需對(duì)升壓變壓器進(jìn)行配置，為系統(tǒng)穩(wěn)定性提供保障。除此之外，升壓變電站往往由兩層結(jié)構(gòu)組成，上層是負(fù)責(zé)逆變器監(jiān)視工作的逆變室，下層是確保系統(tǒng)擁有充足電能提供支持的配電室。對(duì)升壓變電站而言，要想實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值，關(guān)鍵是明確低壓/高壓進(jìn)線柜的配置策略，與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，確保變電站情況可得到實(shí)時(shí)監(jiān)督。

（三）防雷系統(tǒng)

研究表明，并網(wǎng)技術(shù)遭受雷擊的概率較其他技術(shù)更高，對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并投入運(yùn)行的意義不言而喻。另外，一旦遭受雷擊，并網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，這就要求技術(shù)人員鋪設(shè)防雷系統(tǒng)時(shí)，要以全面鋪設(shè)為核心原則，并做到規(guī)范接地，最大程度減小雷電給系統(tǒng)帶來(lái)的影響，例如，在條件允許的情況下，技術(shù)人員可將避雷帶等避雷裝置架設(shè)于變電站及其他建筑屋頂上[2]。要想使防雷系統(tǒng)所擁有效能得到充分發(fā)揮，技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)多方因素加以考慮，確定有效且科學(xué)的接地方式，確保變壓器等設(shè)備的外殼，同樣滿足接地條件。實(shí)踐結(jié)果表明，只有賦予并網(wǎng)系統(tǒng)良好的防雷性能，才能使太陽(yáng)能呈現(xiàn)出理想的應(yīng)用效率，電能質(zhì)量自然會(huì)得到提升。

（四）主/子系統(tǒng)

主設(shè)備對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行起決定作用。下文將從逆變器的角度出發(fā)，對(duì)主設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行分析，供相關(guān)人員參考。作為系統(tǒng)核心的逆變器，既要擁有較大容量，還要與并網(wǎng)系統(tǒng)情況相契合，確保自身和并網(wǎng)有理想的匹配度，只有這樣才能使其效能得到應(yīng)有發(fā)揮。在日常運(yùn)行狀態(tài)下，技術(shù)人員應(yīng)做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流配電，為逆變器安全性提供保障，另外，將逆變器與電池組件相連接，確保逆變器可被用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分散，同樣有重要作用。

子系統(tǒng)是并網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成單位，無(wú)論是逆變并網(wǎng)，光伏模塊，還是直流配電，對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)都是不可或缺的重要一環(huán)，其中，逆變并網(wǎng)的作用更為突出，即：為系統(tǒng)交流電提供與升壓變電器相連的途徑，為太陽(yáng)能向電能轉(zhuǎn)化提供支持，通過(guò)與電網(wǎng)耦合的方式，確保太陽(yáng)能擁有更大的適用范圍。

（五）無(wú)功功率補(bǔ)償

無(wú)功功率平衡主要指的是由無(wú)功電源提供無(wú)功功率和無(wú)功負(fù)荷及損耗處于平衡狀態(tài)，受公用電網(wǎng)所提出供電需求影響，并網(wǎng)系統(tǒng)較易出現(xiàn)功率因數(shù)下降的情況，導(dǎo)致無(wú)功失衡，只有對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加以運(yùn)用，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞剑_保其處于平衡狀態(tài)，才能避免帶來(lái)更嚴(yán)重的問(wèn)題。其中，無(wú)功補(bǔ)償所強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)為：以60%的裝機(jī)容量為依據(jù)，嚴(yán)格管控功率因數(shù)，避免功率因數(shù)超出合理區(qū)間。

（六）其他注意事項(xiàng)

一方面，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)電壓波動(dòng)引起重視。電壓波動(dòng)所帶來(lái)影響，主要波及并網(wǎng)技術(shù)，太陽(yáng)光強(qiáng)度給系統(tǒng)所輸出功率帶來(lái)的影響有目共睹，若太陽(yáng)光擁有較高強(qiáng)度，系統(tǒng)就會(huì)輸出較大功率，反之，夜間往往無(wú)功率輸出。由此可見(jiàn)，對(duì)并網(wǎng)技術(shù)加以應(yīng)用，技術(shù)人員要對(duì)外界因素所帶來(lái)影響引起重視，除了上文提到的太陽(yáng)光，還有氣候與季節(jié)，真正做到有目的性地優(yōu)化外界環(huán)境，將不必要問(wèn)題發(fā)生的概率降到最低。

另一方面，發(fā)生于并網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換，既要與電網(wǎng)對(duì)電能所提出需求高度契合，還要確保自身電流擁有同電網(wǎng)電流一致的相位及頻率，此外，二者均應(yīng)符合正弦波的特征。并網(wǎng)與電網(wǎng)有相互作用產(chǎn)生后，極易導(dǎo)致并網(wǎng)有諧波存在，污染隨之出現(xiàn)。近幾年，有關(guān)部門花費(fèi)在電網(wǎng)工作上的時(shí)間較過(guò)去有所增加，電網(wǎng)諧波所涉及規(guī)定也更為完善，強(qiáng)調(diào)以并網(wǎng)技術(shù)得到落實(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)諧波問(wèn)題進(jìn)行全面且深入的研究，既要系統(tǒng)分析諧波，明確諧波給并網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)的影響，還應(yīng)在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行接入前，完成檢測(cè)諧波電流的工作，確保電流和預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)高度契合，再對(duì)后續(xù)環(huán)節(jié)加以落實(shí)，避免有不必要問(wèn)題存在。若諧波有干擾作用存在，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)濾波器進(jìn)行安裝，確保濾波可得到徹底剔除。

三、結(jié)論

由上文所敘述內(nèi)容可知，社會(huì)發(fā)展加劇了能源損耗，開發(fā)新能源成為必然選擇，可對(duì)電力能源加以提供的太陽(yáng)能光伏發(fā)電，開始出現(xiàn)在大眾視野，針對(duì)其所展開研究正在變得深入，其中，并網(wǎng)技術(shù)需要尤為注意，這是因?yàn)閷?duì)該技術(shù)加以應(yīng)用，可使太陽(yáng)能擁有更高的轉(zhuǎn)化率，資源節(jié)約效果也會(huì)更為理想。