光伏并网发电系统-尤尼索拉津能 董磊.doc

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1、光伏并网发电系统浅谈摘要：随着我国太阳能光伏事业的发展进步，国内太阳能光伏发电系统、光伏电站如雨后春笋般的破土而出，在这一飞速发展的阶段也暴露出一些问题和需要我们总结的地方。本文分三部分，第一部分介绍并网光伏发电系统的概念、种类以及特点；第二部分是对光伏并网发电系统中的并网逆变器这一关键部件进行介绍、分类和汇总；最后一部分是光伏并网系统的优化。一、并网光伏系统1.1并网光伏系统概念光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连，共同承担供电任务。当有阳光时，逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产生的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输入电网，或者直接将产生的全部电能并

2、入电网。在没有太阳时，负载用电全部由电网供给。因为直接将电能输入电网，光伏独立系统中的蓄电池完全被光伏并网系统中的电网所取代。免除配置蓄电池，省掉了蓄电池蓄能和释放的过程，可以充分利用光伏阵列所发的电力，从而减小了能量的损耗，降低了系统成本。但是系统中需要专用的并网逆变器，已保证输出的电力满足电网对电压、频率等性能指标的要求。逆变器同时还控制光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）、控制并网电流的波形和功率，使向电网传送的功率和光伏阵列所发出的最大功率电能相平衡。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏系统作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载断电率。而且并网光伏系统还可以对公用电网起到调峰

3、的作用。太阳能光伏发电进入大规模商业化应用是必由之路，就是将太阳能光伏系统接入常规电网，实现联网发电。与独立运行的太阳能光伏发电站相比，并入电网可以给光伏发电带来诸多好处，可以归纳以下几点：1、省掉了蓄电池作为储能；2、随着逆变器制造技术的不断进步，以后逆变器的稳定性、可靠性等将更加完善；3、光伏阵列可以始终运行在最大功率点处，由电网来接纳太阳能所发的全部电能，提高了太阳能发电效率；4、电网获得了收益，分散布置的光伏系统能够为当地的用户提供电能，缓解了电网的传输和分配负担；5、光伏组件与建筑完美结合，既可以发电又能作为建筑材料和装饰材料。1.2并网发电系统的主要组成1、光伏阵列；2、直流防雷汇

4、流箱、交直流防雷配电柜；3、并网逆变器，直交流转化；4、漏电保护、计量等仪器、仪表；5、交流负载。二、并网逆变器2.1并网逆变器的功能并网逆变器是光伏并网系统的核心部件和技术关键。并网逆变器与独立系统逆变器不同之处是它不仅可以将光伏组件发出的直流电转化为交流电，而且还可以对转换的交流电的频率、电压、电流、香味、有功和无功、电能品质（电压波动、高次谐波）等进行控制，另外还具有如下功能：1、自动开关。根据从日出到日落的日照条件，尽量发挥光伏阵列输出功率潜力，在此范围内实现自动开机和关机。2、最大功率点跟踪（MPPT）控制。当光伏组件表面温度和太阳辐照度发生变化时，光伏组件产生的电压和电流发生相应的

5、变化，并网逆变器能够对这些变化进行跟踪，是阵列经常保持在最大输出的工作状态，以获得最大的功率输出。3、防止孤岛效应。4、自动调整电压。在剩余电力逆流入电网时，因电力逆向输送而导致送电点电压上升，有可能超过电压的运行范围。为保持电网的正常运转，并网逆变器要能够自动防止电压的上升。2.2并网逆变器的分类光伏并网发电系统分为集中式大型并网光伏系统和分散式小型光伏并网系统两大类。前者功率容量通常在兆瓦级以上，后者则在千瓦级至百千瓦级之间，建设大型联网光伏系统投资巨大、建设期长、需要复杂的控制和配电设备，并要占用大片土地。而分散式光伏并网系统，特别是光电建筑一体化（BIPV）光伏并网项目潜力相当大。它可

6、以将发的电直接分配到住宅的用电负载上，多余或不足的电力通过连接电网来调节，由于其具有上述优越性，投资不大，屋顶资源丰富，许多国家包括中国都相继出台了一系列激励政策，因而在各国发展迅速，并成为主流。并网光伏系统的电力品质很多规范从电压、电压闪变、频率和失真等方面对光伏发电系统的电力品质进行了阐述和规定。如果偏离这些标准的规定值，就需要逆变器停止向电网供电。对于中型和大型的光伏系统，当电网电压或者频率发生飘逸时，保持光伏系统和电网的连接有助于消除电网中的电压和频率波动。1、电压工作范围光伏并网系统将电能以电流的形式输入电网，但是不对电网电压作出任何调整。因此，光伏逆变器的电压工作范围只是在电网异常

7、情况下的一种自我保护手段。一般来说，以大电流往电网输送电能时，可能会影响到电网电压。只要注入电网的光伏电流小于同一电网线路上的负载，电网的电压调整装置将会继续工作。但是如果输入电网的光伏电流大于同一电网线路上的负载，就需要采取一定的校正措施。对于小型的光伏系统而言，在电网正常工作的电压波动范围内，小型光伏系统应能继续工作。系统电压工作范围的选取应尽量减小无谓的跳闸，这无论是对电网还是在光伏系统都是