摘要：太阳能的可再生性、清洁性，使其拥有广泛的发展前景，在社会生活的方方面面的应用广泛。尤其是太阳能电池板、太阳能电池都在多个领域中广泛使用。随着太阳能光伏发电技术越来越成熟可靠，光伏发电并网技术已成为目前应用较为广泛的新能源应用技术。本文主要分析了太阳能光伏并网系统的设计，及太阳能光伏发电并网技术在电网中的实际应用。
关键词：太阳能；光伏并网系统；设计；应用；问题
能源问题是关系到人类生存和发展的首要问题，太阳能作为可再生能源的功能和应用前景受到社会越来越多的认可。太阳能电池板，太阳能电池技术已在许多领域得到广泛的应用。一体化程度以及独立性，这些特性在太阳能产品中都非常高，如太阳能灯，道路交通标志，太阳能家用电器，光伏水泵等。在这些产品中，更多的是直流负载独立供电方式的使用随着越来越多的太阳能光伏发电系统开发与应用，太阳能光伏发电系统的种类也更为多样．太阳能光伏发电技术已成为太阳能光伏新能源应用技术中发展是最快而且是最广泛的技术。
1太阳能光伏并网系统的设计
1.1子系统的组成
每个太阳能光伏发电系统的子系统都比较独立。主要是由光伏模块子系统，配电系统直流监控。并网逆变器系统等构成，每个子系统实现整合之后。以380V三相交流电连接到一个升压变压器，升压完成之后连接电网。
1.2主要设备的选择
在实际生产过程中，逆变器的生产成本会随着其实际容量的增大而降低，因此，引进容量更大的逆变器能够节省更多的设备投资。然而，在实际运行过程中，100kVA及更高的并网逆变器仍没有得到较大范围的使用，因为，如果使用的逆变器的实际容量太大，当其发生故障或者是遭受打击时对动整个系统形成极大的冲击，对系统功能的发挥造成很大的影响。
为了有效的维持光伏发电并网系统的安全性及其可靠性，对于并网逆变器，应当考虑利用相对独立的电网连接与运行模式，并网逆变器应该拥有过压，欠压，过频，欠频，短路保护，防孤岛保护以及逆功率保护等功能。直流配电盒内置电流监测单元的字符串应当拥有对每个字符串电流监测的功能，并使用数据格式，使监控信息传输到逆变器控制器。
1.3 10kV升压系统电气部分
10kV升压系统的综合电气室应当实施分层式的布置方法在具体的布置中，由下到上相应设置为配电设备室以及电容器室，然后再是逆变器以及监视器屏与逆变器屏升压变压器应当选用箱型干式变压器，并根据相关的设计要求进行容量的选择，而相应的进线柜则应当使用低压抽出式开关柜，对于高压出线柜，则应当使用中置式空气绝缘开关柜。
升压变电站计算机监控系统是一个综合的监测系统，对增压站的运行实际状态实施宏观而且实时的监控。监控系统中的采集系统需要对变压器实施在线状态实时采集与监控，并且对各支路实际发电量也需要进行采集，并有效监控，还能进行及时而有效的新机交互与传送。在实际运行中，其监控系统则使用能够实现多逆变器并联运行的群控制器进行控制，从而实现对多台逆变器的输入和退出的有效控制，并且它还能够实现并网，实现逆变器负载的功能的均分，可以有效地减少逆变器低负载损耗。
1.4保护
干式变压器的保护主要包括温度报警保护，超温跳闸保护，动作后跳高低压开关。升压变压器高压开关柜保护功能主要有过电流保护，零序电流保护，方向保护；进线开关保护功能主要有过电压保护，欠压保护，过频保护，欠频保护；电容器开关柜保护功能主要有电流保护，零序电流保护，过电压保护，低电压保护，差动保护，升压变压器和低压开关柜具有保护和控制装置，包括过电流保护，零序电流保护，保护。低压线路开关保护功能则主要是过电流脱扣功能对于逆变器，其拥有的保护功能主要有反极性保护，孤岛保护，短路保护，过热保护以及过载保护与接地保护等，除此之外，还能自动分离系统可能出现的种种异常情况。
2太阳能光伏发电并网技术在电网中的实际应用
2.1在不同工作模式之间的有效转化
太阳能光伏发电系统主要有两种运行模式，即并网逆变模式和独立逆变模式，在系统处于开机状态后，两种不同的工作模式之间要实现有效的转化。此时工作人员必须要对电网、蓄电池和太阳能电池电压进行详细的检测，保证三者的运行状态正常，以确保不同工作模式之间能够实现有效转化。
要实现并网发电，必须要满足一定的前提条件，即电网与太阳能电池的电压必须要处于正常状态，而且蓄电池的电压必须要饱和，只有满足这些条件，才能够确保并网发电的正常运行。在并网发电的情况下，逆变器需要输出电压，对电网和交流负载进行供给，此时如果电网出现问题，就需要进行系统检测。而在进行系统检测时，必须将并网逆变模式转化为独立逆变模式，在独立逆变模式下向负载持续供电，达到不停止电源供电的作用，进而对电网进行修复。在电网修复后，再由独立逆变模式转化为并网逆变模式，进行并网供电。
2.2光伏电源解合环
在太阳能光伏发电系统之中，逆变器设备能够进行自动化检测和相关的并网发电操作，只需要确保太阳能光伏发电系统能够正常运行即可。在进行计划性退网时，必须要先断开光伏板侧的直流开关，确定逆变设备停机后，再断开其侧的交流开关，然后结合实际情况依次对设备进行停电操作，直至断开光伏电源。
如果光伏电源的并网容量较小，此时可以不对光伏板侧直流开关进行断开操作，保证开关处于打开状态然后直接对逆变设备进行停机操作也是可以的，或者是断开逆变设备侧的交流开关，也是可行的操作方案之一。如果装置或电网体系发生事故，光伏电源会进行非计划退网，此时需由逆变设备和保护装置自动进行检测操作，包括自动完成解合环的操作内容，还要隔离事故点，有效防止故障影响扩大，将故障造成的不利影响降至最低。
3采用光伏发电并网技术应考虑的问题
（1）电压波动问题。光照强度影响着光伏发电装置的输出功率。光照强度受日照、季节、天气等自然因素的影响会导致输出功率不稳定。《电网若干技术原则的规定》中明确电压允许偏差值范围是-7％+7％。在光伏发电系统应用过程中，需考虑瞬间从电网中脱离对系统电压的影响。
（2）谐波问题光伏发电系统中光伏电池负责把太阳能转化为电能，此时的电能为直流电，并网逆变器负责将其转化为符合电网相频的正弦波电流，但大量谐波会在直流电逆变成交流电的过程中产生。光伏发电并网系统将光伏电池产生的直流电通过并网逆变器转换为380V交流电，然后再升至10kV并入电网。大量资料表明，电压通过并网逆变器后，电压畸变率为3，3％-4．1％，基本满足国家对电网电压谐波畸变率4.0％的要求。但升压并入电网过程中与电网测接入点会产生背景谐波叠加，可能超过国家规定畸变率，所以有必要在并入电网时进行实际检测。
（3）无功平衡问题。光伏发电系统在安装适当的无功补偿装置后，能达到较高的电力功率因数，基本在0.98以上，接近纯有功输出。假如光伏发电系统经过逆变器并网升压至10kV入网，要求系统入网侧功率因数达到0.92-0.98，光伏发电系统应按装机容量的6O％配置无功补偿装置。
4结束语
对于太阳能光伏发电并网系统在实际生产中的应用，应结合地区的用电基本情况以及环境气候等各方面的因素，对其进行综合而全面的分析，最后制定有效的太阳能光伏发电设计与计划，保证其生产效率以及经济效益。
参考文献：
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