王亚玲，曹磊
国网山东省电力公司冠县供电公司 山东聊城 252500
摘要：近年来，随着国家对环保要求的逐步提高，新能源得到了快速发展，特别是光伏、风电、分布式能源发电等装机容量已逐步替代了火电在我国能源结构中的部分比例。分布式光伏发电系统具有不占地，无噪声，无污染排放，架设输电线路即可就地发供电，电力传输系统消耗几乎为零，所发电能若在满足用户基本用电需求基础上，多余电量还可上网等优点，使越来越多的分布式光伏电源接入到配电网中，并对传统的配电网提出了新的挑战。
关键词：分布式光伏发电；并网系统；技术应用
在国家的重视下，国内光伏发电产业规模持续壮大，充分地利用了太阳能，保障光伏发电的稳定性。光伏并网发电系统利用了光电效应原理，依托太阳能电池阵列、控制器、蓄电池和逆变器的相互协作，通过可靠的技术，提高电网体系的能源效率。分布式发电的优势不言而喻，但是其劣势亦显而易见，尤其是分布式电源与电网并入中，对于接入系统设计提出了极大的挑战。为了确保并网策略及负荷的协调运行，还需要不断完善并网的技术方案，实现可靠并网的安全稳定，助推分布式光伏发电的可持续发展。
1分布式光伏发电定义
所谓分布式光伏发电，即在短距离内实现太阳能和电能之间的转换与消纳，通常用户既作为电源点也作为负荷端，另外多余的电量还可以进行上网发电，给用户创造出经济效益。所谓分布式是相对于集中式而言，分布式光伏发电具有以下特点：①太阳能是一种自然能量，且目前人类能有效利用的太阳能仅占太阳能量的很小一部分，太阳能对目前人类的技术水平而言是可以无限开采且可以重复利用的。②分布广泛性，凡是太阳照到的地方就可以利用，特别是对于一些偏远山区、不易建设高空线路的区域等，分布式光伏发电的适应性很好地解决上述问题。③高效性，光伏发电利用的光电效应，不会向火电那样实现热能、动能、机械能、电能之间的转换，相较于传统发电，光伏发电中间环节特别少，因而能量损耗少，光伏发电的效率一般在80%以上，甚至更高。④清洁无污染，节约水资源，和火力发电比较，在光伏发电过程中不会产生NOX、SOX、二氧化碳等污染物，也不会产生PM2.5等有害颗粒等，另外，光伏发电过程中不需要水进行冷却和进行能量转换，特别适合西北等光资源丰富、水资源匮乏等地区。
2分布式光伏发电的优势
分布式光伏发电倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。相较传统光伏发电而言,分布式光伏发电有着众多优势。
2.1并网难度低
光伏发电并网困难的问题一直是困扰光伏产业发展的一个难题。我国一些光照充足适合建大型光伏电站的地方往往地处偏远,建设和并网难度都很大,很多电站即使能建成投产也因为无法并网使发出的电成为“弃电”、“费电”而白白浪费。分布式光伏发电大多建在城市中,以广大家庭、企业和事业单位为依托,只需要对现有电网稍加改造就能并网发电,同时还能解决用户自身的用电问题。
2.2投资成本低
传统集中式光伏发电因为地理位置等原因建站和并网成本都很高,这使得发电本身所带来的效益远不及前期投资成本,再加上建设这种大型光伏电站往往需要大量的资金支持,使一般投资者望而却步。相较传统光伏发电动辄几十亿甚至上百亿的投资,分布式光伏发电只需要较少的投资,可以将各级党政机关、企事业单位和大量居民楼房转变为众多的“微型发电厂”,并且它分散在众多家庭、企事业单位之中,能够降低和分担投资风险。
2.3硬件设施要求低
分布式光伏发电系统中各电站相互独立,对供电系统等硬件设施要求相对较低,用户由于可以自行控制,不会发生大规模停电事故,可以弥补大电网安全稳定性的不足,可靠性较高。
同时,分布式光伏发电调峰性能好,操作简单,由于参与运行的系统少,启停快速,在意外灾害发生时能够继续供电,成为集中供电方式不可缺少的重要补充。
2.4有利于更好地普及清洁能源知识和措施
在推进分布式光伏发电过程中,可以让知识和技术更好地走进千家万户,从将节能变为自觉行动。同时,由于当前欧美等对我国出口光伏产品接连不断采取双反等制裁措施,导致国际市场受到挤压,不少企业经营困难出现亏损,甚至有个别业内影响较大的公司出现破产清算问题。因此,推广分布式光伏发电,还有利于开拓国内市场,帮助我国光伏制造企业走出困境。
3分布式光伏发电并网设计要点
借助逆变器的核心作用，能够实现为社会用电提供服务的目标。利用光伏电池阵列、光伏并网发电系统以及功率跟踪器的相互协调，不仅对于传统电能的供应压力带来了释放，而且有助于电网智能化的推进。对于太阳能资源的高效利用具有不可替代的价值与优势。结合分布式光伏发电系统的趋势，结合发电系统光伏并网关键技术的设计能力与趋势，为了实现分布式光伏发电系统取得最佳化的效益，一定要明晰系统中的关键技术，以最大功率点跟踪技术为依托，确保电导增量法和扰动观察法的和谐应用，发挥二者辅助协调化优势，不仅可以掌握系统中的最大功率点，还可以观察并比对波动的状态，实现电导数据的瞬间运行，为主动调节光伏并网发电系统奠定坚实的基础和保障。
3.1阵列设计。谈到阵列设计，需要了解几个概念，太阳高度角：太阳射线和水平面的夹角；太阳方位角：太阳射线与地面投影和正南方向的夹角；太阳赤纬角：太阳射线和赤道表面的夹角；太阳时角：地球自转的角度，正午、上午、下午分别为零、正、负。
3.2倾斜角分析。根据多家光伏电站矩阵布置分析认为：纬度25°以内时，倾斜角等于纬度；纬度在25°和40°之间时，倾斜角在纬度的基础上正向偏差8°左右；纬度在41°到55°时，倾斜角早纬度基础上正向偏差12°左右；纬度在56°以上，倾斜角早纬度基础上正向偏差18°左右，这只是一些经验数据，具体的偏差角度还需要根据现场实际进行校正。
3.3光伏组件。光伏组件性能优越性主要体现在组件的连接方式和逆变器的配合上，温度对光伏组件影响主要体现在太阳能电池板的工作电压和开路电压上，这两个值均和温度成反比，因此对于高寒地区，一定要选择与之匹配的光伏组件，使其满足最低均温和工作温度的要求，避免因温度造成设备损坏。
3.4分布式光伏电站上网设计。光伏电站上网设计可分为三种：①全部上网类型，该类型的设计需要考虑引入逆功率保护，并禁止孤岛运行方式；②自发自用，余电上网，该种模式亦不允许孤岛运行；③自发自用，双向平衡带储能，运行方式灵活，可以组建微电网，也可以孤岛运行。
3.5光伏逆变器选用及安装要点。光伏逆变器的选择要综合考虑太阳能电池板方阵的最大功率，另外为节约成本，一般要求光伏逆变器的输入总功率和输出总功率接近即可。逆变器在安装时严禁将多台逆变器并联，以防逆变器发生谐振；逆变器的歪风道和通风道一般采取软连接方式，避免振动损坏；做好逆变器安装调试时基础参数的收集，如电流、相序、阻抗等。
4结语
随着分布式光伏发电产业的快速发展，光伏并网发电系统日趋成熟和稳定，但是要想在短期内代替传统并不现实。受输送能力以及并网技术条件等因素的制约影响，在技术的开发环节还需从全局出发，统筹兼顾地实现调度方式的灵活性，避免逆功率现象的产生。作为集中供能系统的有效补充，分布式光伏发电系统要落实安全保护技术，配备相应的预警装置，从设计方案和光伏系统的运行方式入手，利用策划及现场实践推进系统技术的应用。
参考文献
[1]廖东进,黄健华.光伏发电系统集成与设计[J].化学工业,2013,8,1.
[2] 史梓男,金强,李敬如.分布式光伏发电接入配电网消纳能力新指标研究[J].中国电业(技术版),2014(06):69-72.
[3]康慨.光伏电站设计中的关键问题 系统优化设计[J].??电气应用.?2016(21)