蔡浩1 吴建峰2
上海晶芯电力有限公司1晶科电力科技股份有限公司上海第一分公司2 上海市200072
摘要：从我国开始工业革命以来，应用传统石化能源会对生态环境造成严重的污染，加剧温室效应，因此人们更加关注新能源技术的应用。光伏发电作为新能源发电技术中不可或缺的重要部分，在我国的发展极为迅猛，尤其是光伏发电技术。将分布式光伏网并网接入配电网系统中，会对其产生一定影响，因此需要提高分布式光伏并网的应用效果，从而提高配电网的电能质量。本文基于中国分布式光伏并网发电现状及应用研究展开论述。
关键词：中国分布式光伏并网；发电现状；应用研究
引言
近年来，随着社会的发展，能源需求日益扩大，导致石油、煤矿等不可再生能源日益紧缺，如何有效利用风能、太阳能等清洁能源，是当前世界各国都在研究的一个问题。光伏并网发电就是太阳能利用的一个技术成果，无需借助任何化石燃料，仅依靠太阳能即可发电，发电过程不会产生二氧化碳，也不会排放出污染物质。将光伏发电并入共用电网中，能够将所产生的多余电力能源输送至供电公司，为居民日常生活及工业生产提供能源支持。要想让光伏发电系统顺利并入公用电网，就必须统筹规划，合理设计发电站系统，优化设计方案，合理应用相关技术工艺，确保电能生产、供给的稳定性。
1分布式光伏发电系统
在实际作业环节，分布式光伏发电系统大多以单极式并网和两极式并网的形式并网接入。其中，单极式并网主要有单极控制器控制，具备拓扑结构简单、元器件用量小、无中间储能、节约成本和能量转化率高的优势，但存在控制器性能要求高和直流母线电压不可控的缺陷。而两极式并网的控制器为内环电流控制器，其优势为交换环节独立控制、变流电输入宽、逆变环节高效且输入稳定，但此模式的缺陷则是拓扑结构复杂、成本高和能量损耗大。光伏发电站系统主要由太阳能电池、电能测量表、蓄电池充放电控制器、直交流逆变器及各类电子监控设备组成，能够利用光伏组件将太阳能转换为电能，具有以下特点：①环保效益高。太阳能取之不尽，用之不竭，能源供给稳定，且光伏发电不会产生污染，相关设备运行时也不会发出噪声，产生噪声污染，整体环保收益极高；②输出功率小。一般情况下，单独一个分布式光伏发电项目，通量低于千瓦，相较于集中式发电站，光伏发电站的大小不会对发电效率产生太大影响，但是这一项目所获取的投资效益，几乎等同于大型发电站；③发电用电并存。分布式光伏发电站系统可并入公用电网，同时兼具发电、用电功能，可实现对于电力能源的科学配置与合理利用。
2特点和优势
分布式光伏发电系统输出功率较小。集中式浮光发电系统需依赖输电线路将电力送到电网进行统一调配，容易受到自身电网的干扰。一个分布式光伏发电系统项目容量能够达到数千瓦，和集中式光伏发电系统不同，分布式光伏发电系统的大小不会影响发电的效率，而且制作成本低，和集中式光伏发电系统的工作效率相比并不逊色。分布式光伏发电系统对环境污染较小，运行过程中不会产生大量噪音，安装在建筑物楼顶不会影响周围人的生活，发电过程中不需要燃烧、只需太阳光照射，太阳能转换成电能的过程不会产生任何有害垃圾，不会对空气和环境产生影响。分布式光伏发电系统能够缓解我国用电紧张地区的情况。我国传统发电方式为水力发电、风力发电和火力发电三种，对于环境的要求很高，不是所有地区都能够建立。
3基本方案
集散控制在光伏发电技术中心运用体现出模式比较多样的特点，对工程方案进行研究模拟，重视对递进式工作系统进行合理的运用，这样可以保障最终的控制效果。所以基本方案是运用传感器对工程数据进行采集，借助计算机对数据进行深度的分析和价值判断，然后发布后续的控制命令。在这一过程中也可以运用通信模式进行命令发布，提高计算机对数据的判别效果。而拓扑结构也是应该关注到的内容，涵盖集散控制监控设备、控制中心以及通信和附属系统等，从而保障集散控制在当前光伏发电中的运用效果。上文研究可知集散控制不仅对网络技术进行融合，同时也将自控以及通信等技术融入到系统中，所在进行光伏发电的过程中应该关注到集散控制以及实时处理的技术要素，将发电实践中进行拓扑学的拆分，更加明确需要控制的技术环节以实现各个环节的控制工作。例如光伏发电系统分为组件以及逆变器等方面的结构，需要做好这几方面的控制要点，重点对变压设备以及能源储存设备的实时控制。这样可以获得不同设备的工作状态，立足智能化提高监控器的配置效果。此外，技术人员也可以通过串联方式对组件进行智能化的控制与技术检测，通过CAN总线和通信线路进行连接，能够将监控器实施自主化的运行控制。立足实时处理可以在发现数据采集异常或者是系统需要进行默认程序的过程中进行计算机指令的发布。这样能实施自动化运行，对要点数据进行有效的匹配，从而提高系统控制的实际效果。
4并网技术的影响
a)对电网规划的影响。分布式光伏的并网，需要构建一种新型电力交换系统，它集光伏发电的收集和存储、传输和控制、分配和管理为一体，因而电网的改造和管理变得更为复杂；同时分布式光伏的并网，其所在区域的负荷预测难度增加，还会影响到配电网络的经济实用性、母线电压、供电稳定性等。b)对电网运行的影响。分布式光伏发电系统的接入点数量多，相对比较分散，其并入电网以后，两者之间会形成复杂的相互作用，并影响电网的运行。当然，不同的并网方式影响各不相同，分布式光伏由于离网后可独立运行而对电网本身并没有影响；并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动；并网并且向电网输送功率的并网方式会造成电压波动，并且影响继电保护的配置。c)对电网控制的影响。分布式光伏发电具有不可控性，使发电运行计划的实行难度和控制难度有所提升。光伏发电系统并入电网后，会使原有的电源点布局更为分散，而且数量增加之后就会更加难以控制，对电网的运行和控制调节能力有较大的影响。另外，光伏发电系统并入电网后，电网的运行监测范围明显扩大。d)对电网质量的影响。分布式光伏系统并入电网后，其接入容量大小、接入位置变化都会对馈线上的电压分布产生影响。因而，分布式光伏发电一般通过逆变器接入电网，逆变器工作中频繁开通和关断，容易导致谐波污染，也会影响继电保护的范围，线路整体保护的可靠性差，甚至在其他并联分支出现故障时，会导致安装分布式光伏发电的继电保护误动作。
结束语
分布式光伏发电系统可以将光能转化为电能，进而实现发电，其作业环节提倡就近发电、并网、转换和使用，是一种新型高效发电模式。分布式光伏发电系统具备输出功率小、污染小、发用电并存的优势，该系统的应用能够大大缓解用电紧张的问题，所以被广泛应用于配电网当中。
参考文献
[1]王震.分布式光伏对配电网的影响及应对措施[J].通信电源技术,2019,36(12):246-247.
[2]祁慧晋.分布式光伏电站接入配网的电压控制方法[J].电工技术,2019(24):135-136.
[3]邹彬.分布式电源接入对配电网电压波动的影响分析[J].信息技术,2019,43(12):145-149.
[4]吴斌,单来支,王庆,高运兴,张丽强.基于三相不平衡的分布式光伏接入配电网的优化配置研究[J].电力系统保护与控制,2019,47(24):108-114.
[5]刘锐杰.分布式光伏发电的现状分析及技术改进措施[J].化学工程与装备,2019(12):188+181