太阳能光伏并网发电施工技术解析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 太阳能光伏并网发电施工技术解析 摘要：近些年，太阳能光伏并网 发电技术得到了较快发展，对于缓解日 益紧张的能源危机具有非常重要的意义。 太阳能光伏并网发电技术的主要特点是 绿色、环保、安全，不会对环境造成破 坏。为了更好的促进太阳能光伏并网发 电技术的发展，文章针对施工过程中的 技术控制要点进行研究，具有一定的参 考价值。 中国论文网 /2/view-12982762.htm 关键词：太阳能；光伏发电；并 网；技术 近年来，随着社会的迅速发展， 国家对电力的需求量也在逐年增加，对 以化石为能源的发电类企业的环境监管 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 离地日益增高，这使得太阳能、风能等 清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关 注。当前，太阳能光伏发电技术已日趋 成熟，能够实现经济与高效运行目标， 有利于推动国家经济的迅速发展，并且 还能够满足社会能源消耗需求，这使得 光伏发电并网及其相关技术的发展成为 人们高度关注的对象。 1.光伏发电控制系统概述 光伏发电控制系统是根据太阳能 自身特性，发生伏特反应，将太阳能电 池板发出的电能通过控制器转换、存储 器储存、电缆传输等环节，转变成能分 配的电能。光伏发电是通过太阳电池板 把太阳能直接转换为直流电能的一类发 电方式，所以，光伏发电控制系统即为 直接把太阳能变成电能的一款发电系统。 目前光伏发电控制系统由下面几模块组 成：光伏电池板（光电转换器件） 、控 制器（电能转换） 、储存器（存储多余 能量） 、上位机监控（控制显示面板） 等。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 并网式光伏发电控制系统即把光 伏发电系统与电力系统相联系的一个发 电系统，把阳光福射得到的直流电直接 转变为标准的网侧交流电，也就是把光 伏发电系统与电力网通过并网逆变器连 接到一起，再分配该系统生产的电量， 既可向本地负载提供电能，也可进斤相 关的电为调峰等。该系统为电为系统提 供了有功与无功功率，为电力网的主要 组成模块。目前，并网型光伏发电是全 球光伏发电的主流，也是光伏发电的一 个首选。通常由 w 下几部分组成：太阳 能电池板、直流变换器、并网逆变器、 锁相环与负载等。其中并网逆变器是系 统的关键部件。全球主要的光伏系统生 产企业均拥有各自的光伏逆变技术产品， 他们的并网逆变器在电路拓扑、控制方 法上各自具有不同的特点。 2.并网光伏发电系统的优势 能够利用清洁干净的、可再生 的自然能源太阳能发电，不会耗用不可 再生的且资源有限的含碳化石能源。在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 实际使用过程中，也不会产生温室气体 与污染物，能够较好的保护生态环境， 满足经济社会持续、和谐发展需求。 所发电能馈入电网，以电能为储能装置， 节省了蓄电池，相比于独立的太阳能光 伏系统，可节省大约 3545%的建设投 资，大大降低了发电成本。同时，由于 其省去了蓄电池，还可提升系统的平均 无故障时间与蓄电池的二次污染。分 布式安装，就近就地分散供电，灵活的 进入、退出电网，可有效增强电力系统 抵御灾害的能力，改善电力系统自身的 负荷平衡状况，降低线路损耗。可发 挥调峰效用。就目前情况来看，联网太 阳能是世界上个发达国家在光伏应用领 域中竞争发展的关键，是世界太阳能光 伏发电的主要发展趋势，市场较大，发 展前景十分可观。 3.光伏l 电并网及关键技术 3.1 光伏并网发电系统中的关键 技术 3.1.1 最大功率点跟踪技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 通过运用最大功率点跟踪技术， 可明确光伏并网发电系统所在的环境， 分析环境中的温度、光照等对并网造成 的影响，并且还可绘制光伏并网发电系 统的特性曲线，然后在依据曲线的变化 状况，对并网光伏发电的最大功率点进 行相应的跟踪。同时，最大功率点跟踪 技术与光伏并网发电系统自身的运行效 率之间存在直接的关联，例如常用的两 种跟踪方法：（1）扰动观察法，在光 伏并网发电时，通过设计小型扰动，可 比对扰动前后的并网情况，获得最大功 率点位置，并网扰动方式可控制输出电 压，利用电压差，还可形成扰动，以跟 踪功率状态。 （2）电导增量法，瞬间电 导数据与变化量是此类方法运用的决定 性因素，其能够通过分析光伏列阵的曲 线变化情况，获得曲线的单峰值，并由 此判断出光伏并网是否处于最大值发电 状态。 3.1.2 并网逆变器控制技术 并网逆变器可确保光伏并网发电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 系统的灵活性，进而使得工程的多样化 需求得以满足，为太阳能始终处于最佳 的转换状态提供保障。同时，逆变器还 可控制光伏并网发电系统的工作模式， 为电流提供直接或间接控制的方法。近 年来，随着科学的迅速发展，间接与直 接控制不断融合发展，较好的发挥了间 接、直接电流的控制效果，弥补了双方 的缺陷，融合之后的并网逆变器控制能 够实时跟踪电流变化情况，以保证电流 的稳定性。 并网逆变器控制重点技术主要包 括：（1）数字控制技术，该技术是并 网逆变器控制技术的重要基础，是一种 热电技术。 （2）PID 控制技术，其主要 是采用全量、增量的方法支持逆变器的 运行，此类技术相对成熟。 （3）重复 +PI 混合控制技术，此类技术具有复合 的特征，能够以复合的方式控制逆变器 的运行，从而确保逆变器的稳定性。 3.2 分布式电源并网技术的接入 方案 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 DER 并网技术接入配电网之后， 需要对 DER 并网技术的容量与配电网 之间的匹配程度进行全面的考虑，例如 当 DER 并网技术容量小于 250kVA 时， 将其接入 380V 或 400V 的配电网中， 通过匹配 DER 并网技术容量与配电网， 能够设计出科学的接入方案，接人时通 常采用联络线的连接方法，DER 并网技 术连接配电网的变电所或是接入附近的 配电网内。同时，其还能够设计并网保 护，DER 并网技术一般采用孤岛保护方 式，孤岛装置提供主动式与被动式保护， 能够为光伏并网系统的安全性提供保障。 当并网逆变器监测出危险之后，往往会 自动切断分布式光伏发电，以保护人员 的安全，逆变器的电压可由配电网提供。 4.光伏发电并网系统的应用 4.1 工程简介 某光伏发电并网系统项目由一公 司承建，主要建于公司大楼三楼楼顶上。 光伏系统总设计峰值功率为 3360Wp， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 与公司电网并接，当电网断电时，可独 立给公司负载供电，还可为展示台液晶 电视供电。电池板均采用 6mm 钢化超 白玻璃+E-VA+电池片+EVA+6mm 钢化 超白玻璃双玻光伏组件。投入运行之后， 一直处于安全可靠、发电稳定、并网良 好的状态，并且满足项目设计标准。根 据项目所处地理位置及气象气候条件， 并且通过相应的计算，确定太阳能电池 板应当摆放在正向朝南方向，当倾角处 于 25-30范围时，能够接受到的太阳辐 射最多，发电量最大，为方便工程施工 以及太阳能电池支架的制作，选取倾角 270，光伏安装面积 130m2。 4.2 光伏发电并网系统 4.2.1 电气设备系统 此项目电气设备系统主要由太阳 能电池方阵、蓄电池组、双向逆变器、 并网逆变器和控制设备组成。 4.2.2 光伏系统工作原理 光伏电池 7 块串联，通过二极管 集线箱将 12 组并联组成一组输出给逆 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 变器。逆变器逆变的交流电与公司电网 并接，中间连接双向逆变器加蓄电池组 储电，以便市电停电时切换至蓄电池组， 然后供电给负载。当太阳能电池正常发 电时，首先通过双向逆变器向蓄电池组 充电。当蓄电池组处于充满电状态时， 太阳能电池发出的电直接逆变至电网。 当市电停电时，失压脱扣器脱扣，失压 脱扣器脱扣之后，发送信息至双向逆变 器，双向逆变器逆变启动，蓄电池组投 入使用，供电给负载使用。 4.2.3 数显监控系统 该项目监控系统主要涉及以下设 备：辐射照度仪、温度计、风速计、控 制器、调制调解器、终端控制（显示） 设备、数据缆线等。同事，其还可通过 电脑等相关终端的显示，实现实时监控 相关数据的目的。通过程序转换相关的 界面，可轻易转换终端（电脑、电视等） 所显示的界面，并且还能够在界面中显 示例如系统温度、直流电压、直流电流、 直流功率、交流电压、交流电流、交流 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 功率、日发电量、总发电量、气象数据 等信息，从而体现出系统真实运行效果。 5.光伏发电并网系统发展前景 近年来，随着科学技术的迅速发 展，我国在光伏发电并网系统方面已经 研发出了一些新型技术，在光伏发电并 网系统的控制与切换方面依旧需要继续、 深入研究分析。为了提升光伏发电并网 系统的工作效率，必须全面掌握光伏发 电并网系统的控制，并且还需妥善解决 并网光伏发电系统的切换问题，以确保 光伏发电并网系统能够大规模的运用于 普通用户。光伏发电并网系统是太阳能 发电的应用系统，具有太阳能发电系统 的所有优势，但其还具备价格贵、投资 高、发电量受气候变化影响等方面的缺 陷，是现阶段并网光伏发电系统运行存 在的主要问题，但随着日后