朱红保
中国电力科学研究院有限公司南京分院 江苏南京 210000
摘 要：在发展流程中，我国推行“绿色发展”战略目标，可以在现有基础上利用风能、太阳能等新型能源，完成电力资源的供给。在接入方式当中，微电网可以有效解决发电接入电网的弊端，二者串联可以实现分布式发电，且距离负荷中心较近，拥有显著的环保优势。目前，我国民用以及工业领域对电能的需求与日俱增，为了全面满足我国居民的生活以及工作等需求，必须对电力系统实现全面优化。因此，本文将就基于微电网拓扑结构的分布式光伏发电关键技术研究展开讨论，阐述分布式光伏发电的基本概述。研究分布式光伏发电的关键技术，分析如何切实可行的对光伏发电系统进行有效完善，实现全面加强。
关键词：微电网；拓扑结构；分布式光伏发电；应用研究
分布式光伏发电是目前光伏发电的主要形式之一，其分布广泛，可以应用在建筑、工程、工作厂房等场所，对太阳能可以实现有效的利用。同时，贴合我国“节能减排”目标，缓解环境压力，对我国工业领域以及民用领域具有有效的发展效果。就目前发展情况而言，我国对于分布式光伏发电技术应实现有效的管理，使其成为一个有机整体，为我国智能化城市建设奠定坚实基础。研究分布式光伏系统的运行特点，可以根据其微电网运行状态分析内部电量储存以及流量变化，以光伏发电量、负荷用电量进行有效分析。
一、分布式光伏发电技术概述
分布式光伏发电可以在用户场地进行建设，完成自发自用。在配电系统平衡当中，可以遵循“因地制宜”原则，完成高效性、分散性建设目标，有效的将太阳能转化为电能，减少化石能源消费。分布式光伏发电可以采用光伏组件，作为一种最新型且具有广阔发展前景的综合发电方式，分布式光伏发电可以全面提升同等规模光伏电站的发电量，以解决电力在运输途中的损耗问题。应用最为广泛的光伏发电系统可以接入公共电网，对附近居民进行有效供电。分布式光伏发电具有以下四大特点。
其一，分布式光伏发电输出功率较小。就目前情况而言，分布式光伏发电项目容量均在数千瓦内，与集中式电站等相比，其发电率影响较小。
其二，分布式光伏发电具有污染小、环保效益突出的特性。在项目施工过程当中，无相关噪音，也不会对空气以及水资源产生严重影响。
其三，可以在一定程度上缓解局部地区用电紧张情况。就分布式光伏发电能量密度而言，其每平方系统功率可以对太阳能进行有效转换。
其四，可以完成发电、用电并存。就大型地面发电站而言，其电压接入电网仅作为发电电站运行；而分布式光伏发电接入电网，可以基于微电网拓扑结构，完成发电、用电，实现就地消耗。避免其他能源损耗，可以起到有效的节约效果。
二、分布式光伏发电关键技术
（一）电力电子变换器技术
就目前直流电压而言，其难以满足交流输出电压，因此必须就光伏变速器采用DC/DC/ AC的结构完成静压转换[1]。就一般电容器而言，其为了满足变压器的整体需求，需要通过多功率系统框架实现全面运行，满足储能元件特点。由于面板温度以及太阳能光强度的外界变化，可以及时跟踪光伏电池，维持系统转化概率，减少环境污染。
且光伏电网发电系统可以完成功率追踪，以实现最大功率，完成系统实时控制。
（二）网络拓扑结构及其变化
就目前工业而言，在太阳能能源当中，其随机性较强（天气原因）。因此，采用分布式发电系统的网络拓扑结构，可以对再生能源分布进行有效预测，完成随机性以及可行性评估。与传统拓扑结构相比，整体应用优势较为显著。
（三）光伏发电系统微电网控制策略
微电网拓扑结构具有成本低、无污染、低电压的优势，在后续运行当中，可以使用电流电源进行有效控制，完成输出功率。在控制方法当中，可以广泛应用微电网。在运行中，采用控制策略，对主控单元实现有效运行，系统频率稳定，无需额外调节[2-3]。在相关使用当中，根据其输出的功率，保持系统稳定。微电网的稳定性以及其后续过渡性影响较大，在运行过程当中，其逆变器均采用PQ控制策略，以根据各项使用下实现后续应用。电网频率以及电压由电网决定，逆变器切换至下垂控制模式当中，可以提供电压以及频率支持，使电压控制在允许范围内。在并网以及孤岛运行时，可以对切换控制以及切换时效性提出相关的使用要求。此外，该策略在进行并网操作时，需要同步调节频率，以保证其应用性，完成平稳过渡。电网可以通过外部参数，对其外部电压进行控制。在我国相关研究领域，改研究法可对于控制器内部加装正弦信号发生器，保证其并网离网转换下，通过锁相环技术输入信号反馈，实现逆变器电网控制。但在产生相应主电源信号当中，其系统可靠性不足。因此，需要使用有效策略，完成综合应用。对下垂控制逆变器可以实现全面反馈，保证电网状态平稳运行。
（四）分布式发电系统的能量管理
分布式电源具有随机性的特性，就目前电源运行情况而言，其可以根据负荷敏感性对供电的可靠性进行一定要求。分布式系统附近配电线路拥堵，可以影响整体的供电计划，对分布性分布式系统运行不同的运行方式。保证其发电单元负荷之间的能量实现优化，达到经济效果。
（五）分布式光伏发电运行控制技术
在分布式光伏发电运行控制技术当中，其可以将吸收的光能转化为直流电能，通过直流配电箱形成电流配比，完成输出。通过并网逆变器将其直流电能转化为单相交流电能，在逆变器组成的三相交流系统当中，可以将其变压至380V交流母线上。逆变器由三个逆变器组组成，在发电系统当中，并网逆变器会启动自动保护机制，与交流母线脱离，呈现停机、待机等状态监控，完成有效的工作模式。实现自动切换，在正常运行状态下发生故障，且故障次数超过5次以上，将进行自动复位。系统会转至停机状态，并关闭直流或交流电源的开关，直至相关问题解决后，启动命令，完成后续运转。在待机状态下，系统故障则退出待机状态，切换至故障状态。在待机状态下，光伏电压未能达到最低状态，整体系统依然保持待机模式。在设定时间内，对电网系统进行检测，达到相关要求时，停止向电网输送相关电能。在故障状态下，逆变器停止工作，断开主电路以及电网脱离，可以完成自动复位，以保证整体系统安全可靠。
结束语：
综上所述，基于微电网拓扑结构的分布式光伏发电技术当中，其可以对太阳能源进行有效利用。作为再生能源，其未来的发展模式将完成全面渗透，以保证其可以对分布电能就地消耗，实现能量互补。就目前的途径而言，其未来必然会扩大分布式光伏发电的性能，研究区域应用仿真手段。与实物系统相结合，对微电网电气模型、组网方式等进行可行性研究，扩大微电网应用领域。
【参考文献】
[1]刘英兰,田睿,程林,等.基于分布式电源的微电网控制与保护研究[J].科学与财富,2018,000(020):29.
[2]田巍,王志喜.分布式光伏发电微电网供能系统研究构建[J].建筑工程技术与设计,2018,000(015):4812.
[3]路军,王志国,杨庆,等.基于区块链的光伏微电网交易的博弈模型研究[J].电测与仪表,2020,v.57;No.736(11):85-91.