李小龙
国华（哈密）新能源有限公司 新疆 哈密市 ?839000
摘要：光伏发电本质是利用太阳光照射光伏元件，在光生伏特效应作用下，通过电荷聚集产生电动势，最终转换为电能。光伏发电技术为电力系统提供了新型能源供应。然而在实际使用过程中，充分发挥光伏发电并网技术的价值仍具有一定的难度，因此，为充分发挥光伏发电并网技术的优势，应加强对光伏发电并网关键技术及措施的研究，以实现光伏发电并网的高效运行。
关键词：光伏发电并网；关键技术；措施
1光伏发电并网关键技术
1.1分布式并网技术
分布式并网技术是通过光伏发电中将电能进行分配，实现对用电的直接分配，如果发生了电力不足的情况，就需要与大电网实现调节以及双向交换。分布式光伏发电的构成主要包括：（1）太阳能电池组件。（2）保护装置。（3）电路。（4）逆变器。（5）电网接口。其中光伏发电系统中太阳能电池组件是其核心设备，通过太阳能进行转化，形成电能。逆变器中将直流电进行转换，形成专业的交流电设备，因为电池组件中形成直流电，将实际应用中形成的交流负载过程，实现对国家大电网的供电过程。
1.2并网逆变器控制技术
并网逆变器控制技术可以在保持电网发电灵活性的基础上满足工程发电过程中的各种需要，为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障。同时，逆变器还可控制光伏并网发电系统的工作模式，为电流提供直接或间接控制的方法。近年来，随着科学的迅速发展，并网逆变器控制技术能够以间接或者直接的方式更好地控制发电的电流，直接与间接相结合打方式能够在很大程度上确保输送电流的稳定性，提高光伏发电系统的安全性能。并网逆变器控制重点技术主要包括：（1）数字控制技术，该技术是并网逆变器控制技术的重要基础，是一种热电技术。（2）PID控制技术，其主要是采用全量、增量的方法支持逆变器的运行，此类技术相对成熟。（3）重复+PI混合控制技术，此类技术具有复合的特征，能够以复合的方式控制逆变器的运行，从而确保逆变器的稳定性。
1.3光伏发电最大功率点跟踪技术
光伏发电的具有随机性强，不确定性强和不连续性的特点，而且光伏输出的影响因子众多，难以精确研究，比如太阳能面板的温度和环境温度是无法控制的，随着温度的改变，光伏发电的最大功率点跟踪（MPPT）逐渐引起人们的重视，其快速性，准确性和稳定性逐渐得到人们的认可。（1）恒定电压法。温度变化对光伏阵列输出功率引起的变化非常大，但是辐照度对光伏发电的影响更加明显，根据相关数据显示，不同辐照度下的最大功率点对应地方输出电压变化量并不大，也就是说，可以粗略的将MTTP默认为稳压控制，这种方法优点是控制起来简单，实现容易，但是精度并不是很高，因为其忽略了光伏发电的温度影响。（2）扰动观察法。在光伏并网发电时，通过设计小型扰动，可比对扰动前后的并网情况，获得最大功率点位置，并网扰动方式可控制输出电压，利用电压差，还可形成扰动，以跟踪功率状态。（3）电导增量法，这种方法通过变化量以及瞬间电导数据之间的变化情况，将光伏列阵中的一些曲线变化情况确定出来，将峰值找出，确定是否此时段处于最大值，查看电导增量检查中需要确定一个特定的阈值E，当最大功率处于±E的范围内时，即可找出并网发电的最大功率点。
2光伏发电并网技术存在的问题
2.1导致电压出现偏差，影响电能质量
根据光伏电站并网方式的不同，其对于电压以及频率的影响也不同，因此也会对电能质量产生不同程度的危害。以分布式光伏并网发电系统为例，通过并网来实现功率的补偿与外送，减少对电网的依赖，也减少了电力传输所造成的线路损耗，但配电网中的潮流方向会随时变化，这就使得相关的保护定值需要重新整定，馈线的电压调节设备的正常工作也会受到影响，从而增加了系统的复杂性。
2.2电网运行方式干扰
光伏发电系统主要通过日光照射实现、随着外界条件的变化而变化、具有很强的不确定性等。并网后，若要在大电网运行中准确观测光伏发电电量，将面临巨大难度，导致无法设计交换功率设备，增加电网负荷预测难度。电网运行管理强度增大，更易出现运行事故。另外，电网内存有大量光伏发电接入点，规模小且分散，实际电源控制难度高，并网时会很大程度上削弱大电网控制力度。大电网运行方式的改变将影响到电网控制与保护设备，再加上光伏发电系统产生的电能与传统电能并不相同，并网后也会对运行效率产生影响，进而作用到大电网保护装置，降低保护动作的灵敏性，更易发生运行故障。
3光伏发电并网优化措施
3.1电压调整策略
（1）通过调节变压器变比来调节线路的电压分布，使整条线路的电压在供电电压偏差允许的范围之内，必须保证调节变比后，在光伏电源投入运行和退出运行2种情况下，电压均能符合要求。实际运行中，往往不能通过一次调节变压器变比使所有时刻的电压都不超过电压偏差限值。此外，若实际中使用无载调压变压器，单凭改变分接头调压不一定都能使电压满足要求，也不便于实际应用，这就需要使用有载调压变压器。有载调压变压器能够带负载调压，调压速度快且调压范围较大。但有载调压变压器的开关和结构复杂，制造工时和材料增多，成本较高，因此需要改变PV的接入位置，尽可能使接入点电压不超过限值。
（2）改变分布式光伏电源的接入位置调压。光伏出力随着太阳辐照度的增强而增加，随着光伏出力的不断增加，光伏接入点上游线路的潮流逐渐减小，甚至会出现逆流，整条线路电压的变化趋势可能有2种：先降低后升高再降低或先升高后降低。这2种情况下，光伏接入点为整条线路的极大值点，只需调整接入位置，使光伏接入点电压不超过供电电压偏差规定范围，就可使整条线路电压符合要求。当太阳辖照度最强时，PV出力最大，对电压的提升幅度最大。因此，只要保证光伏出力最大时，光伏接入点的电压符合电压偏差要求，就可以保证该点电压在其它出力情况下电压保持在电压偏差规定的范围内。
3.2并网干扰控制
光伏发电并网虽然会对区域或公共电网运行安全性和可靠性产生一定影响，但也可为用户提供绿色电能，符合节能降耗生产理念，具有巨大发展优势。需深入分析并掌握光伏发电系统与电网间的作用，例如，针对光伏发电系统电源特性进行研究，建立动态模型，结合经验对常见不确定性问题进行分析；对下一阶段的运行状态进行预测，作为大电网运行管理的依据，增强对换流器电压频率的控制效率。同时，为保证各种不确定因素的有效控制，还应研究提高预测光伏发电功率准确性的方法，并制定高效与稳定的计划方案。
3.3加强并网管理，重视光伏电站技术监督
严格按照接入电力系统技术规定、接入电网技术规定，做好现场设备验收的评估工作，包括光伏电站有功调节、无功电压控制的能力；光功率预测系统建设和预测能力；全站涉网保护定值与低电压穿越的逻辑关系和低电压穿越能力；电站接入技术条件是否满足相关规范要求。国家要提高对光伏发电的重视程度，出台光伏电站技术监督标准，对所有光伏发电企业进行技术监督工作。
4结束语
综上所述，光伏发电项目对周围环境适应性强，建设时间较短，因此运行管理也相对简单，并且此系统的应用能够实现公共电网的并入。建设中相关人员要严格消除其中可能存在的各种风险，提升电网运行效果，为国家经济建设持续发展提供能源保证。
参考文献
[1]光伏发电并网技术发展现状与趋势[J].张丽,陈硕翼.科技中国.2020(02)
[2]光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略[J].靳重庆.电力设备管理.2020(02)
作者介绍：
李小龙（1989.04.30-）；男；甘肃武威；汉族；大专；运行专责；光伏发电技术；国华（哈密）新能源有限公司。