農村分布式光伏發(fā)電網(wǎng)的技術探討

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摘要：面對日益增長的壓力以及日益嚴重的消耗和污染問題，各國開始要求能源和環(huán)境保護。在這種新環(huán)境中，近年來，高效的可再生能源技術變得非常重要。其中，生產(chǎn)光伏配電網(wǎng)的連通性是使用光伏的關鍵技術。對發(fā)電技術進行有效的研究不僅是推動整個發(fā)電行業(yè)進步的關鍵，也是緩解風險的關鍵。也是對環(huán)境問題以及對人與自然并行發(fā)展的認識。多年來，我國電力公司的發(fā)展進入了一個新階段,可再生能源的分配是保持能源公司的持續(xù)發(fā)展的重中之重本文通過批判性地分析和評估并網(wǎng)光伏技術，從而可以改善和改善建筑中光伏發(fā)電的生產(chǎn)。

關鍵詞：分布式；光伏發(fā)電；研究

引言

由于人類社會的不斷發(fā)展和人口的迅速增長，能源短缺和污染已成為當今世界全人類面臨的最大問題之一。在各國達成共識。在各種新能源中，由于其可再生，清潔和環(huán)保的特性，太陽能光伏生產(chǎn)已成為全球能源領域不可或缺的一部分。并網(wǎng)發(fā)電是主要的發(fā)電方式，也是因為它的成本低，耗電少。尺寸大和使用靈活的好處吸引了許多研究人員進行研究并產(chǎn)生直接的研究結果。然而，隨著深入的研究，更復雜的環(huán)境問題和電力需求的增加，新的問題正在慢慢出現(xiàn)，電網(wǎng)供電的配電技術正面臨著更復雜的挑戰(zhàn)。

1光伏電網(wǎng)發(fā)電的意義

太陽能光伏技術的使用對環(huán)境保護，綠色和可再生能源的建設和使用以及社會和經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。如今，隨著資源和能源的增加，中國作為一個資源密集的主要國家，其地位要比發(fā)達國家差很多。從統(tǒng)計上講，盡管由于人口眾多，所有中國人的來源都居世界首位[1]?；旧?，人均資源份額遠低于全球平均水平。另外，中國與發(fā)達國家之間的電力消費結構存在很大差異，企業(yè)之間普遍存在高能耗，低效率的問題，能源消耗結構亟待解決。作為我國現(xiàn)階段最重要的建筑項目之一，太陽能光伏技術已經(jīng)在光伏行業(yè)中使用了數(shù)十年。大量的實踐研究證明，與光伏電網(wǎng)技術相關的配電，不僅可以有效地解決電力短缺問題，而且可以有效減少污染：一方面，發(fā)達國家可以更好地滿足日益增長的能源需求。電力需求的增長為中國經(jīng)濟的快速可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻。

2光伏發(fā)電概述與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1光伏發(fā)電概述

如今，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)是用于發(fā)電的同類產(chǎn)品中的第一個。其工作原理如下：首先，光伏組件可以在太陽光下通過光伏的作用將太陽能直接轉換為直流能。第二，通過圖像組裝單元向逆變器提供直流電。然后逆變器將其連接。收集的直流電經(jīng)過一系列轉換，將電能轉換為交流電，最終看到與電網(wǎng)功率相同頻率的并網(wǎng)發(fā)電。用于并網(wǎng)的光伏配電系統(tǒng)主要由三部分組成：光伏模塊，配電網(wǎng)和并網(wǎng)逆變器。其工作原理如下：首先，光伏組件可以通過太陽光下的光伏作用將太陽能直接轉換為直流電。其次，直流電源通過圖像集成單元連接到逆變器。然后是逆變器，將收集的直流電轉換成直流電序列，再轉換成交流電，最后，獲得與電網(wǎng)電壓相同的頻率和相位的并網(wǎng)電力輸出。

2.2發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

盡管我國擁有非常豐富的太陽能資源，太陽能利用以及我國光伏生產(chǎn)領域的研究與發(fā)展，成為我國的發(fā)展歷史和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的現(xiàn)狀。在1950年代后期，我國開始緩慢地研究和制造光伏電池。但是，光伏部門的發(fā)展趨勢仍然取決于復合材料的生產(chǎn)和出口。本世紀初，中國政府定期發(fā)展政策和計劃，例如“促進燦爛陽光示范項目的攝影產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的多種思路”[2]。正式進入新時代。今天，我國已發(fā)展成為世界上發(fā)展最快的光伏能源生產(chǎn)國之一，并已在全球光伏產(chǎn)業(yè)中處于領先地位。據(jù)統(tǒng)計，隨著我國光伏發(fā)電的安裝，自2008年以來裝機容量已大大增加。自2008年以來,中國光伏電站的裝機容量已大幅增長。截至2012年底,我國光伏電站的總裝機容量約為8GW,占世界總裝機容量的15%。

2.3制約因素

光伏配電具有簡單，靈活，應用范圍廣，易于維護的優(yōu)點，但也限制了某些功能。（1）分布式光伏產(chǎn)品位于分散區(qū)域。連接到大型網(wǎng)絡時，很難管理和控制配電網(wǎng)絡，這會影響系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。（2）分布式光伏發(fā)電受外部天氣條件的強烈影響。由于氣候變化和太陽升起，光伏板產(chǎn)生的太陽能也在發(fā)生變化。因此，光伏發(fā)電也隨氣候和季節(jié)而變化。（3）并網(wǎng)電源系統(tǒng)由并網(wǎng)逆變器組成。在電網(wǎng)運行期間，逆變器的輸出會隨著負載的變化而變化，從而導致諧波的產(chǎn)生和電網(wǎng)的污染。

3光伏并網(wǎng)發(fā)電運行技術

3.1控制技術

光伏發(fā)電分配系統(tǒng)的主要特征是各種發(fā)電站以及連接到網(wǎng)絡的大量轉換器。另一方面，這項工作提高了能源效率，節(jié)省了傳輸電纜，但同時也增加了安全使用能源的風險[3]。為了確保分布式發(fā)電系統(tǒng)可以在發(fā)電過程中安全穩(wěn)定地提供能量，它已連接到電網(wǎng)。我國目前對并網(wǎng)控制技術的研究主要包括以下方面：首先，電力的協(xié)調與控制以及與獨立電源相連的電力系統(tǒng)中多個逆變器的多樣性。其次，連通性和并網(wǎng)管理分布并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，在并網(wǎng)模式下具有多個電源和多個逆變器，最后是無盲區(qū)的孤島檢測，例如光伏并網(wǎng)-并網(wǎng)發(fā)電基于系統(tǒng)相關功能，研究了并網(wǎng)逆變器。

3.2光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)風險控制技術措施

隨著用于家庭裝修的家用光伏技術的擴展，在國內大量用戶熱衷于分配家用光伏發(fā)電，并且隨著時間的要求，已經(jīng)出現(xiàn)了與連接到光伏電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)相關的風險管理技術。在安裝用于家庭裝飾的光伏配電設備的過程中，需要采取技術措施來預防和控制風險，并且光伏并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的災難管理技術可確保消費者的安全[4]。在現(xiàn)階段，在為家庭裝修安裝和部署分布式光伏發(fā)電的過程中，常見的風險包括電氣安全風險，傳輸保護風險等。為防止和控制此類風險，專業(yè)人員必須嚴格遵守適用的操作規(guī)則，并特別注意安裝的準確設置和控制設備參數(shù)，以確保發(fā)電設備的正常運行。此外，技術人員必須繼續(xù)改進控制和監(jiān)視設備，以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全面監(jiān)視。

3.3分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電的運行控制技術

控制安裝和監(jiān)視中心的安裝以及系統(tǒng)的自動控制是連接到我國PV電網(wǎng)的兩種主要配電模式。監(jiān)視發(fā)電系統(tǒng)的性能控制技術主要是通過收集與系統(tǒng)性能相關的實時數(shù)據(jù)，例如介質溫度，輻射強度，交流輸出功率，電流等來實現(xiàn)的。當收集的數(shù)據(jù)滿足電網(wǎng)輸出功率要求時，光伏發(fā)電系統(tǒng)將基于效率最大化的原則，自動選擇四種運行模式：固定電壓，連續(xù)功率，電流存儲容量和功率跟蹤[5]。在恒定功率模式下，設置逆變器直流母線上的電壓，并且電壓值可以達到空載容量的70％：在恒定功率模式下，逆變器功率會不斷調整，并在逆變器中產(chǎn)生功率。網(wǎng)格。按照電力系統(tǒng)的命令；在電流工作模式下，并網(wǎng)發(fā)電是通過直流電交換完成的，逆變器的電流值可以連續(xù)調節(jié)；在高性能跟蹤模式下，逆變器不僅可以監(jiān)控太陽能電池板產(chǎn)生的實時電壓，而且可以實時跟蹤電流值和電流值，確保電網(wǎng)與電網(wǎng)連接任何時間。重復控制方法主要是指基于內部模型控制的控制措施。通過重復控制，它基本上包括兩個指示器，這意味著循環(huán)延遲，正響應時間和補償。由于此功能，控制器可能會出現(xiàn)輸入，輸出的逐周期補償波形誤差。如果當前時間處于穩(wěn)定發(fā)展狀態(tài)，則波形誤差為零，波形響應形式及命令波形[6]。就是反復使用控制即可控制可持續(xù)的錯誤修復，簡便的操作和更高的可靠性是其設計的標志。缺陷意味著干擾控制中存在許多錯誤，并且眾所周知，維護將從下一個周期開始。結果，動態(tài)響應時間比周期更長，響應更慢。連續(xù)控制是指根據(jù)逆變器的狀態(tài)對對象進行的控制。狀態(tài)平衡和響應輸出不會在下一步影響開關周期本身的控制值。計算目標設置，以便在周期內也可以校正與目標的偏差并達到跟蹤輸出的最終目的。算法過于復雜且無法計算，基于準確且不可靠的統(tǒng)計模型，計算機負載非常高[7]。在并網(wǎng)光伏生產(chǎn)系統(tǒng)啟動期間，可以將電壓逆變器稱為系統(tǒng)中最重要的設備，但是發(fā)生故障的概率仍然很高。低音反射保護措施包括過度保護，熱保護方法，電壓保護措施，欠壓保護等以下的保護目標。當前，關于逆變器保護的研究很少，并且大多數(shù)研究是關于分析逆變器發(fā)生短路和電源燈故障時的解決方法。本文使用智能算法來檢測逆變器錯誤；在逆變器電壓模型的框架內，研究人員會在出現(xiàn)開路錯誤時分析錯誤[8]。如果逆變器發(fā)生電源故障，逆變器電壓將變?yōu)檎?。分別比較正常工作功率，并使用功率偏差來分析和評估故障。但是，應使用功率傳感器提高并網(wǎng)光伏技術的效率。

4結束語

可持續(xù)發(fā)展、可再生能源生產(chǎn)是當前世界所有國家都在研究的熱門話題。小型太陽能是最適合綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的能源。光伏能源的生產(chǎn)也是利用太陽能的方法之一。在全球范圍內，通過建設光伏發(fā)電分配過程中的分布式光伏發(fā)電行業(yè)正在發(fā)展迅速。

參考文獻

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[8]趙航.分布式光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護的影響[J].數(shù)碼世界,2019,170(12):297.

作者：李澤藩 張恒睿 單位：濟寧學院