王丽霞
浙江京禾电力工程技术有限公司 浙江嘉兴 314000
摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，面对逐年增加的人口压力以及日益严峻的能源枯竭、环境污染问题，各国开始呼吁节能环保，在这一新形势下，具有清洁可再生、发电量大等优点的光伏发电技术成为近年来世界各国争相研究的热点。其中，分布式光伏并网发电作为光伏利用的主要技术，对其发电运行技术的有效研究不仅是促进整个光伏发电产业进一步发展的关键，同时更是缓解环境问题，实现人与自然和谐发展的关键。基于此，本文分析了现阶段我国分布式光伏并网发电运行现状，并就分布式光伏并网发电的运行控制等相关技术进行了探讨。
关键词：分布式；光伏并网；发电系统；发展应用
引言
随着全球能源需求的急剧增大导致全球变暖环境破坏等问题，大力发展可持续清洁能源改善全球能源结构、减少温室气体排放量并逐步替代石化能源是走可持续发展道路的重要措施之一。因此，发展光伏发电对全球能源结构的改善具有重要意义。国内现有文献多为小容量分布式发电现状的综述或对太阳能与其他能源的联合应用。本文提出一种大型光伏并网发电系统设计方法并提供电气设计方案。
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分布式光伏并网发电系统的发展应用
2.1运行控制技术
目前我国分布式光伏并网发电系统的运行模式主要有如下两种，一是上级调控监控中心的控制，二是系统智能化控制。运行控制技术在发的系统发电过程中的应用主要是采用实时动态性采集系统运转所处环境温度、辐射强度、交流输出电压及电流等指标，当被采集的数据与电脑系统输出功率相关规定相符时，提示光伏发电系统可依照效率最高的原则，自行在恒压恒功率恒电流及最大功率为点追踪模式中作出最有利选择。在恒压运行模式下，逆变器中的直流母线电压指标不变，电压值是开路电压的70.0%左右；而在恒功率运行模式下，技术人员可结合需求，连续调整指标。并网结合电力系统相关命令，进行规范性的发电作业；在恒流工运行模式下，并网发电目标的实现是以恒定交流电流为基础，此时逆变器电流指标高低也能被连续调控，在最大功率位点追踪运行模式，逆变器不仅能达到对太阳能电池板发电电压的动态性监测，还可实现对电流电压指标的全程追踪，保证不同时间点并网发电作业的连贯性、有效性。
2.2分布式光伏发电设计流程
分布式光伏发电设计要经过以下流程。①实际勘验，进行实地考察，观察待装光伏发电区域日照、经纬度、海拔高度、气候、屋面条件等，进行先期光伏投资预判。②运行模式确定，和用户确定是用户自用或者预留裕量上网系统，自用商用共同设计。
③全年评估，主要包括屋面结构的牢固性、使用寿命评估，用户全年用电量分析，如参与上网还需要考虑电网的接入点和每年向电网发电的电量评估计算出全部区域内的分布式光伏的总装机容量。④设备选型和总体系统设计，根据实际光伏发电需要和投资成本分析，选择相应的光伏系统硬件布置、网络传输（目前无线传输技术比较活跃）、主设备选型、蓄电池组设计、电池板排列方阵设计、汇流箱及其余系统设计、总体安装方案设计、辅助建筑设计、DCS、NCS设计、五防设计、保护配置设计、接地防雷设计、并网设计、光功率预测系统和远动通讯设计、项目概预算、环境评估等程序。
2.3光伏并网发电系统风险控制技术措施
随着家装分布式光伏发电技术的普及，家装分布式光伏发电在我国受到大量用户的追捧与热衷，光伏并网发电系统相关风险控制技术应运而生，在家装分布式光伏发电设备的安装过程中，必要的风险防控技术措施必不可少，光伏并网发电系统风险控制技术是用户用电安全的保障。现阶段，家装分布式光伏发电安装应用过程中，常见风险包括电压保护风险、继电保护风险等，对于此类风险的防控，技术人员应当严格按照相关操作规定进行操作，加强安装重视力度，准确设置和控制设备参数，确保发电设备正常运行；此外，技术人员还应不断完善监控设施和监控设备，实现对电力系统故障的全方位动态监测，并就技术检测中发现的缺陷进行及时的调试和改进，在设备的关键部位安装必要的绝缘装置和避雷装置，做好继电保护。
2.4锁相环控制技术
将该技术应用于光伏发电系统并网中，能实现对电网输出交流电与市电同频共相的有效调控。从本质上分析，其属于一类反馈控制电路。在接收外部信号后，和自体信息系统信号作出对比性分析，进而利用其内部的有关环节控制，实现对内部回路信号相位与频率指标的调控，最后将信号传递至外界。在锁相环控制技术中，最明显功能是检测输入出信号的相位差，同时能顺利将相位差转型为电压信号，若输出信号形成较大波动时，进相器传导出的电压信号也会形成纹波。环路滤波器的能是对这些电路信号计算平均值，同时剔除纹波，获得运行相对平稳的电压信号。压控振荡器在接收运行稳定电压信号方面体现出较大优越性，同时能生成一定频率的输出信号，当输出信号传导至开关管的控制电路内时，就能实现对开关启闭过程的控制，促使逆变器输出电能和市电达成同频共相的运行模式。
2.5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。
结语
总之，分布式发电的实现，是基于以往使用的集中式供电方式实现的集中式供电方式，在面向大机组模式以及大电网的模式发展进程中，出现了系统不稳定的问题。此外，集中式供电方式并不能对负荷变化不足问题有效跟踪，所以需要转变方式。现在，对于分布式发电系统配合集中供电系统的应用，可以对很多问题有效解决。在本文分析中，对于实际案例的分析，发展应用分布式发电系统之后，对非化石能源发展起到了重要的推进效果，进一步推进了能源绿色低碳转型。分布式光伏发电，非常环保，与国家提供的能源改革相符，有理想的发展空间。
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