光伏发电并网系统工程设计技术探讨

李卓 徐挺

【摘  要】随着科学技术的发展，人类在能源方面的研究有着突破性的进展，大阳能被公认为是绿色能源，太阳能的发展技术也越来越先进化，在现今阶段太阳能光伏发电在全球都被认为是绿色的能源，太阳能能够减轻国家对电网投入资金的负担、能够减少大量的消耗、太阳能的技术发展的科学化，国家在太阳能引用的研究也越来越多，太阳能成为新时期电力未来发展趋势。为了强化太阳能发电技术的运用。本文主要讨论光伏发电并网系统工程设计技术的问题。

【关键词】太阳能;光伏;电网

引言

在太阳能发电的原理，是将太阳的光能转换为电能，在太阳能光伏系统中主要依靠转换电的电池组件，和其发电转换的辅助装备，在经过将太阳的光能顺利转化为电能，在整个光能发电系統中，将转化系统分1独立系统、2并网系统3混合系统这3种常见的系统。太阳能发电最大特点是能够将的直流电转化为交流电，并且能够转化的电能直接接入电网网络，太阳能转化的多余电力能进行储存。由于我国地域辽阔，在采取太阳能，进行太阳发电有很大的优势，为太阳能发电的电力系统的发展提供了良好的环境条件。本文结合太阳能发电的实践工作经验，对太阳能发电系统中的并网系统工程设计要点进行了探讨。

1光伏发电的概述

太阳能发电主要将太阳能所产生的直流电转换为符合市电电网要求的直流电直接接入公共电网。在太阳能的电网安装并网系统有着自己的优点，他的主要优越性有以下几点 [1]（1）多余的电流能够进行储备;（2）在光能不充足时也能够满足用电需求时。我们称这种并网系统为并网逆变器为了保证电亮。在光能转化为电能的时候，这会造成逆变器的损耗，这种损耗的原因是系统的并行使用，以太阳能电池组作为本地交流负载的电源，这样能够降低整个系统的负载缺电率，（3）及时在光伏发电系统的电需求量突然变大，光伏发电系统也能够满足需求用电的供给。

光伏发电的技术中，关键的技术是太阳能光伏发电（MPPT）技术、这种技术能够进入电网对电网的电流进行流控制。技术的要点主要有以下几个方面（1）从储备电量的最大功率的特点来说，他的全称Maximum Power Point Tracking，该技术的主要作用是主要是对电能储备进行调控，让太阳能电池组能够转换更多的电流量，将光能所转换的直流电储存下来。在电量的储存过程中，光能输出功率和最大功率在电能的转换中有非常大的关系，在进行电能的工作调配中我们需要设置最合适的电压，其输出功率才能够实现输出量的最大值。在应用这种技术时主要的方法常见的有在线扰动法、下山法、微分法及模糊规则法等四种方法，这些方法太阳能辐射能量进行有效的追踪和控制保护。（2）在电网的安装中为了保证光伏发电能的质量，我们通常需要做的就是抑制谐波电流，使谐波电流在最低水平，维持在最低的水平通常采用的方法是提高波频率、然后进行参数修改、在电网系统的控制和保护中，主要难点在于电流的速度要求、与电网配合方面，我们解决这种问题常用的保护措施是抗孤岛保护，能够有效的对这种情况进行控制解决。

2设计要点

1配置

在太阳能光伏发电并网系统中我们工程设计前，首先需要对发电设备进行选择。常用的设计方案主要考虑的有光伏阵列、控制器、并网逆变器，等。在这些配置的设计中常见的主要有以下几点 [2]。

2具体设计

在设计光伏组时通常会采用如图1的设计。

在光伏发电系统的设计中，设计考虑的最重要的一点就是，怎么使光伏发电系统能够实现功率最大化，在太阳能的发电安装中，太阳电池阵列常常会占据相当大的面积[3]，这些都是为了实现发电功率最大化的特点。在安装过程中，为提高的使用，通常都会采用采用图1的布局方式。在排列的实际情况下，由于太阳能发电电站有遮挡光能的辐射问题，这些情况会影响发电功率的运用。所以我们在安装布局中，需要进行计算，使光能的损耗性达到最小的效果。能够光能发电中使太阳能利用率都做到最大化的效果。太阳辐射的强度一般和地理位置有非常大的影响，还和太阳在天空中的高度有非常大的影响，在安装时这些都是我们需要根据实际情况考虑的问题。

在光伏系统的设计过程中我们主要考虑这几个方面的设计，光伏子系统、光伏组件、接线箱、光伏方阵以及储能系统的设计等，这些设计的具体通常有以下几个要点。1太阳能发电系统子系统设计。在太阳能发电子系统的设计中主要考虑光伏组件、电池板的结构、整体的结构链接。2太阳发电系统的伏组件设计。在太阳能发电系统中对光伏组件设计，我们需要根据具体的计算公式来进行合理的设计公式如下

光伏发电的接线箱设计。通常在光伏发电系统的设计中，接线箱的设计是很重要的一个环节，因为接线箱是发电链接的出端口，我们在设计时需要与各个子系统进行连接，从而实现电流输出的效果。

（2）太阳能发电储能子系统的设计。在光伏发电并网系统中关于子系统的设计中，我们设计时考虑最重要的因素最是，电池功率调节的问题。我们在设计安装时需要选用以合格的蓄电池，蓄电池应该有安全证书，确保蓄电池的安全性，在蓄电池的安装中，蓄电池的工作温度需要控制在5～30℃，在选用蓄电池时严格检查蓄电池的质量比如说电池是否有出现变形的情况漏液等缺，我们还需要根据相关公式计算电池的容量。

3输电方式

在光伏发电的并网系统中吗，光能转换为电能的实际输出方式中，在设计时我们通常有多种输出方式，一般通常采用的输出方式是电波，超声波这两种输出方式。在输出方式的选择上，每一种输出方式都有自己的优点和特点，我们应该怎样选取最适合的输出方式呢，需要根据具体的情况来选择最合理的输出方式。

4总结

通过上述关于光能发电的讨论，我们应该积极推行太阳能绿色能源的发展。太阳能在日常能源的运用中在发电领域起着重要性的作用，太阳能作为绿色最环保的能源。有着取之不竭用之不及的优越性、同时还能满足当今绿色生态发展的政策。我们有必要加强太阳能光伏发电工程和日常生活联系起来优化光能发电的应用。对我国的发电产业有着非常重要的地位和作用。光能发电系统还有着一定的不足。我们需要在今后的发展中不断完善，使太阳能发电能够更好的为我国服务。

参考文献：

[1]谢娜，聂满仓，王丽.光伏发电并网系统工程设计技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2018（16）：63.

[2]陈云.浅论光伏发电并网的经济效益[J].通讯世界，2017（12）：194-195.

（作者单位：西安黄河光伏科技股份有限公司）