太阳能光伏发电及其并网控制技术分析

王攀

泸州职业技术学院电子工程学院 四川 泸州 646100

太阳能光伏并网发电属于近些年在国家政策鼓励下而迅速发展的一种技术。自从20世纪90年代以来，西方国家便开始大力发展光伏并网系统，这也致使太阳能光伏发电与建筑物有机融合，不仅节省了空间，同时应用起来十分便捷，深受世界各国的重视与关注，太阳能光伏电池及其发电系统已成为当下重要的产业，而太阳能光伏并网发电属于太阳能发电规模化发展的必然趋势，也是光伏利用的发展前提。太阳能属于人们取之不尽的清洁能源，对于人们的生活以及生产有着十分重要的影响，重视太阳能光伏发电并网控制技术，可以使各项工作顺利完成，以此提高太阳能的应用率。

1 太阳能光伏发电系统的最大功率点跟踪

太阳能电池会遭受到外界环境的影响，比如日照强度以及环境温度，这时其输出功率便会呈现出较大的波动。而太阳能电池的输出功率也会随着日照强度以及环境温度的改变而发生变化，这时它的输出功率便要随着所形成的电能完成自动调节，以此保障其能够与负载相吻合，从最大限度上达到功能转换效率，使光伏方阵的利用率得到提升[1]。光伏方阵最大功率点跟踪属于目前最为关键的控制方法，另外还有增量电导法、爬山法、爬山改进法、自适应算法，下面就结合最大功率点跟踪进行分析。由于光伏阵列会在环境变化以及负载中，其输出以及电流展现出非线性。并且，处于特定环境下其最大功率输出点取决于负载大小，外界的温度变化以及光照强度也没有办法人为进行控制，这些因素都会导致它在一天中不断发生改变。为了保障光伏阵列的输出特性，能够符合外部环境的变化，让其在最大功率点进行工作，就应当对光伏阵列所连接的负载进行更改，可以采取在光伏阵列与负载之间进行串联的方式，完成电路跟踪，以此达到根本目的。目前，人们经常使用的最大功率跟踪电路为DC/DC变换器，其占空比与其所负载的函数就是光伏阵列所带来的等效负载，对占空比采取相关的调解工作，便可以实现改变光伏阵列负载的目的，最终完成最大功率点跟踪，让其达到最佳的电能效果[2]。

2 太阳能光伏发电系统的储能以及充放电控制

太阳能光伏发电系统的储能以及充放电控制十分关键，控制器不仅要完成最大输出功率跟踪工作，还要始终保持这最大功率的输出，进而有效预防蓄电池发生过度充电以及深度放电的情况，让其始终保持在最佳状态。通常情况下来讲，在线式电压检测主要是利用蓄电池的端电压进行检测，进而判断出某一个限定值是否充满，使太阳电池停止对蓄电池的充电。但是，停止充电后端电压会随之下降，蓄电池实际电量并没充满，进而影响到蓄电池的使用寿命以及整体功能。为了解决这一情况，需要应用新的离线式检测工作，运用一个太阳电池给多个蓄电池进行轮换充电，并在充电电路切开后，让各个蓄电池端压能够获得充足的时间完成恢复工作，以此保障检测结果的准确性[3]。并且，在原有的电路上可以添加上放电自锁功能以及下线自锁电路，采取放电自锁功能，能够有效防止蓄电池负载小电流放电这一行为，并有效预防由于蓄电池深度放电从而造成一系列的损耗。最后，在太阳能光伏发电系统中，不管是蓄电池的负载还是太阳能电池的输出，都属于不确定量，但是其储能以及充放电控制能够使用模糊控制的方式进行实现。

3 太阳能光伏发电系统并网控制技术

太阳能光伏发电系统最终是要并入电网，并且太阳能光伏发电系统的输出，交流电压以及频率都需要与电网保持一致，从而起到应用的目的。太阳能光伏发电系统的并网控制技术，需要采取逆变器的方法来完成，通过电流型脉宽调制逆变器能够让电流对电网形成电力谐波降低，进而将其有效控制在一个较低的水准中，以此达到最大功率转换控制。并网逆变器的控制模式为双环控制，而外环参考电压应使用较为理想的正弦波，并把参考电压以及输出电压的比较值作为调节器输入，将调节器输入当作内环电流环的主要参考。总之，太阳能光伏发电系统并网控制技术，应当有较为完善的保护措施，确保逆变器拥有自动侦测功能，以此判断是否存在故障，从根本上保障技术人员以及设备的使用安全[4]。

4 结束语

总而言之，太阳能光伏发电具有较好的发展前景，属于未来新能源开发的主要发展方向。而太阳能光伏发电并网控制技术，对于太阳能光伏发电系统的发展意义有着至关重要的影响，是系统性能以及安全性的基础保障。同时，伴随着光伏组件、电子技术以及计算机技术的飞速发展，控制技术也定会不断完善以及忧患，以此增强太阳能光伏发电系统的优越性，让其获得更好的应用效果，进而推动我国能源开发与利用这项工作的实施，达到能源有效利用的目标。