何承其
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摘要:随着社会经济与科技的不断发展,现如今无论是人们的生活还是各产业对于电能的需求度越来越大,但相对而言传统的发电系统中需要消耗不可再生能源,而且还会对环境造成严重污染,那么对新能源的开自然也受到了人们的广泛关注。在新时期背景下,光伏发电作为一种可再生的新型能源,它可以利用电子电力变压器衔接到微电网当中,如此便形成了日常的电力运行,并且能够对故障自我诊断和修复,这就在很大程度上提高了系统的稳定性与质量。本文从电子电力变压器与光伏发电系统的应用进行阐述,电子电力变压器的工作原理分析、光伏发电系统的应用现状以及电子电力变压器在光伏发电系统中的应用这几个方面展开讨论,并对电子电力变压器在光伏发电系统中应用研究提出了个人的见解。
关键词:电子电力变压器:光伏发电系统:应用研究
引言:
电子电力变压器在电力系统当中属于一个比较常见的变压器组成部分,它的特点就是体积小且能够进行高处设计等。在实际运用的时候不用去专门的设定变电所,这样一来就证明了它的稳定性和安全性,所以能够发生事故的几率非常小。而将电子电力变压器在光伏发电系统的科学利用也是为了进一步的为系统的运行提供保障。
一、电子电力变压器与光伏发电系统的相关阐述
(一)电子电力变压器
电子电力变压器是在电子电力的变换技术与高频率变压技术相结合才组成的一个静止的电气设备,它可以将电能的传输实现转换。基本的组成也是有上述的两个部分,而且能够对电压谐波、电压频率以及高频率变压器等都加以管控或者是隔离与变换。现如今以结构作为分析的出发点可以把电子电力变压器分成直接型或者是间接性的两种。它的工作原理是通过工频交流电对变换器中的信息进行转变,如此便可形成高频率的交流信号,再利用合作技能将方波电压相互传递,同时二测变化器的转型也要低压工频融入到电网以后才能实现供电。除此之外,电子电力变压器与之前的相比来说,从体积和总量上都比较小,但是却有着更高的工作时效性。另外,它不仅可以对电力系统的电压和电流等都进行控制,也能把电能转换,保证的电力系统单圈稳定性,这也是目前我国电力行业的转型方向[1]。
(二)光伏发电系统
光伏发电系统最早的出现是在上个世纪末期,它是在提出了新能源之后才陆续出现,在秉承着节能环保的可持续发展观基础上,光伏发电修系统逐渐受到人们的重视,而且在电力行业中也是不可替代的一大能源组成。它的组成是太阳能组件和控制器等,现阶段通过科学的布置便能够对其加以使用,比较常见的是由离网光伏发电和并网光伏发电两个系统所组成的,并且也通过控制器、太阳能板以及蓄电池所构成,以此来形成供电机理。光伏发电系统当中的功能可以结合太阳能电板与直流电之间的互相转换,这样一来也就满足了电力系统的电能需求。因为我国在光伏发电系统这一方面的研究与发展时间并不长,与其它发达国家相比而言还有很大的差距,在新时代背景下对于它的创新和完善显然是极为重要的。
二、电子电力变压器的工作原理分析
和其它的变压器相比来说差别并不大,其目的都是要对电压实现转换,而且在这一过程当中电流会经过感应而形成变电的效应。但不同的地方是电子电力变压器可以经过两次能量上的转换,所以它的转换器功能性很强,当它在对电压管控的时候,可以最大化的对原来的电压表波还原,同时也可实现对设备的隔离效果。当系统在正常运营的状态下时,高频的变压器会凸显出隔离与变压的功能特性,而它的频率和体积之间是呈现出反比例对策,因此当其体积一般情况下都会比变压器大上很多,而工作的效率自然会有所提高。要是技术人员存在着操作失误等情况或者是管理不当,这些都要根据实际情况作出反应[2]。
三、光伏发电系统的应用现状
(一)国外光伏发电系统的发展现状
上个世纪末,世界范围内都受到了石油危机的影响,很多发达国家已经意识到新能源的重要性,并着手对其开发与利用,而且在这一方面也投入了诸多资源,同时也根据国内的实际情况对光伏发电系统作出了规划。就像美国便是最先实行光伏计划的国家,而且在对其发展中提出了几个阶段的目标,到现在为止从某种意义上来讲美国还是在致力于光伏发电系统的研究和创新,并且根据调查他们已经在对非住宅太阳能项目的建设数量接近2000各,这也凸显出了美国对此技术的发展速度很快。而日本从他们国家本身来看资源是有限的,但是对光伏发电系统的研究却一直都很重视,刚开始研究只比美国晚了一年,所以现阶段已然跻身成为世界上的太阳能生产大国行列。
(二)国内光伏发电系统的发展现状
我国的能源消耗非常庞大,但也是资源储备比较丰富的国家之一,不得不考虑的问题是资源是有限的,为了提高它的利用效率和代替使用,那么如何去实现新能源使用已经是相关研究学者的重要任务,同时也是实现可持续发展的核心。尽管中国国内的日照很充足,但是光伏发电这项技术的研究时间段却不长,而效果上很明显,其实最初研究它的目的是为了解决能够对卫星进行供电,直到90年代的时候国家才加强对它的重视和支持力度[3]。
四、电子电力变压器在光伏发电系统中的应用
(一)拓扑结构
在微电网运行的时候,其中电压的等级普遍不高,而且系统的承载量很小,所以说在系统中的电源波动对系统产生冲击的时候,影响是非常大的。因此,将光伏发电系统利用到电子电力变压器之中并连接好微电网以后,这样就能可以让电力的输出呈现出拓扑结构。再者光伏发电系统当中的电流基本上都是直流,所以电子电力变压器所连接的也包括直流与交流系统,但是需要注意的问题是系统在运行当中需要让两个端口都平衡,选择混合型的拓扑结构显然是最为合理的。而且在实际工作当中,原边与副边是比用去同步的,后者能利用恒电压加以控制,前者就可用直流电去实现控制。
(二)控制措施
对于隔离和输入的级别控制,后者会减少整流这一环节,所以控制任务上并不严格,但前者在每一次隔离的时候都需要把光伏系统中产生的直流电都转变成高频率的交流电,尤其是当二次电流信号产生以后,那么一次的逆变电路与二次的单项桥式这些都不会对整流进行控制。上文所述的隔离级把直流变成高频交流信号以后,这一工程当中单项全桥逆变器可以进行控制。从操作上分析十分的简单,可以明显的把一些问题都解决,要是不考虑到高频变压器的过渡,那么隔离器就能够看做成一个放大器。
(三)微电网模型
微电网这一词语出现的时间很短,目前学术界对此并没有统一的说法,很多的国家或者地区对它的描述基本上就是当地的经济或者是电力系统的结构。一般情况下微电网会把发电机、负荷以及电能储存等有机结合形成一个相对完整的系统,能够有效的为用户提供电能或者是热能。微电网当中的能源传输也可被称之为是微电园,它其中的组成是蓄电池、电容器以及燃气轮机等组件,把这些设备相连接,所凸显出来的效果是污染、电压以及成本低等[4]。
五、总结:
综上所述,光伏发电系统在电子电力变压器中融入之后,可以把功率、电流以及电压等都有效的调节,从而吗,满足于电网的实际需求。另外,它在面对机械故障的时候也有自我调节的能力,同时可以继续正常的传输电能,并保证其稳定性。在综合系统的运用下,会把电压调节成科学的状态,这是我国未来电力行业研究和发展的必然趋势。
参考文献:
[1]付国宏. 电子电力变压器并联运行与能量管理[D].华中科技大学,2018.
[2]徐殿国,张书鑫,李彬彬.电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望[J].电力系统自动化,2018,42(07):2-22.
[3]张央,杨鑫,贺承瑞.电子电力变压器在光伏发电系统中的运用分析[J].电子测试,2017(21):108-109.
[4]王若昕,杨凯帆,谢枭,沈丹青,何丽娜,陈汝科,黄婧.光伏发电接入对配电网电压质量的影响[J].电工材料,2021(01):42-44.