并网光伏发电系统的可靠性评价

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1、并网光伏发电系统的可靠性评价　　摘要太阳能光伏发电的大规模应用，对并网光伏发电系统的可靠性评价提出了更高更全面的要求。在对并网光伏发电系统进行可靠性评价的过程中，光资源的波动性和间歇性是影响评估准确性的重要因素。本文主要介绍了并网光伏发电系统的特点，以此为基础建立了综合考虑能源约束和系统结构特点的六状态可靠性模型，并且从多方面建立了综合评价系统可靠性的指标体系。由于光资源的间歇性和波动性，光伏发电接入后将给电力系统带来更多的不确定因素，所以对并网光伏发电系统的可靠性评价有着十分重要的实际意义。　　关键词并网光伏发电系统；可靠性模型；可靠性指标　　中图分类号TM31文献标识码A文章编号1674-

2、6708（2016）170-0192-03　　随着生态环境的恶化，化石能源也在日益枯竭，可再生资源就受到了人们的关注。当前，太阳能发电成为新能源开发的主要方向之一。随着光伏装机容量的大幅增加，其对电力系统的影响也日益深远。笔者基于并网光伏发电系统的一般特点，建立了综合考虑能源约束和系统结构特点的六状态可靠性模型，研究并网光伏发电系统的可靠性评价方法。　　1并网光伏发电系统的特点4　　太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，将光能转化成电能。并网光伏发电系统将组件产生的直流电经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。由于光资源具有一定的波动性和间歇性，

3、对发电系统的可靠性和整体结构有较大的影响；基于这两种方面的影响，笔者对部件可靠性水平和系统结构特点进行分析。　　1.1系统出力特点　　系统的发电状态会受到当下气候和季节的影响，当气候环境温暖的时候，发电系统的出力状态非常好，尤其在中午时分，太阳的辐射力度最强，系统的发电状态也是最好的；但太阳辐射的强度是时刻变化着的，并且是以先增后减为规律变化，这也就是在中午太阳辐射最大时达到峰值的原因；天气情况良好时，中午的峰值最大可达到装机容量的60%～90%.其次会受到天气情况的影响，阴天、晴天、刮风、下雨都会有不同的处理状态，比如在下雨、阴天等较差的天气环境下，太阳的辐射强度明显变弱，光伏发电系统的出力

4、状态也会随之下降，这也是光伏发电系统存有不确定性的主要影响因素。　　1.2系统结构特点分析4　　并网光伏发电系统的结构一般包括光伏组件、汇流箱、逆变器、配电柜等，其中光伏组件和逆变器是光伏系统的两大核心部件，因此本文的光伏系统基本架构只考虑这两种部件，基本架构如图1所示。整个系统中，光伏阵列的组件有很多块，并且是串联而成，然后将串联而成的组件与逆变器连接起来，以同样的规格进行连接，根据实际需求和当地条件连接出一定数量的光伏阵列和逆变器，最后并入电网。在了解系统的结构后，可以看出如果光伏阵列中的组件出现故障，那么相应的组串就会发生故障，进而引起逆变器的故障，最终导致这一组逆变器停运；但在系统中出

5、现的故障情况是多种多样的，通常情况下光伏发电系统的故障情况分为三大类：全额运行、故障减额运行以及故障停运状态。　　对可靠性的6种好状态进行详细的分析与定义解析：　　全额运行状态，比如在晴朗天气的中午时分，太阳的敷设力度最强大，系统的发电出力状态达到最佳，最高可以达到装机容量的60%～90%；只有在系统的发电状态达到60%，甚至更高的时候，才会被称作全额运行状态。　　资源限制减额运行状态，与全额运行状态相似，这一运行状态则是指系统的处理水平在60%以下。　　故障减额运行状态，这一运行状态是指，系统中的个别或部分设备出现故障，造成了无法工作的现象，但其他设备可以继续带动设备运转，知识运行的状态不如

6、正常情况下良好。　　资源限制下故障减额运行状态则是指系统受到自身设备和天气环境条件的同时影响，致使系统部分出力损失。　　故障停运状态，由于各种原因，可能是系统设备的性能故障、为检修设备而设定了固定的时间等，导致的设备无法继续运转而出现的停运状态。　　夜间停运状态，由于系统运行受到天气的直接影响，在夜晚无法受到太阳辐射，所以系统无法运行而停运。　　3可靠性指标4　　笔者在研究可靠性指标过程中发现，先前有相关文献提出过光伏发电系统的可靠性指标，主要是根据时间、系统的出力状态和可靠性等方面，虽然又提出可靠性指标，但未对其进行与可靠性模型之间的关系对应。笔者在此基础上，并结合自身经验，认为可靠性的指标

7、应该有时间、出力和系统总体，以此为指标来反应发电系统中各状态的特性，才能全面且准确的反映出系统的特性。　　3.1时间指标　　4结论　　并网光伏发电系统的可靠性受到多方面因素的影响，比如设备的故障情况，天气、气候等，与常规概念下的电源的可靠性不同；并网光伏发电系统在运行的过程中会受到光资源自身特性的影响，并且根据当地的气候、环境温度，以及系统自身的结构等条件的不同，所产生的发电效果也不同。笔者结合自