我国分布式光伏发电的现状与展望

葛坦锋 曹兴达

摘要：进入二十一世纪以来，随着时代的不断向前发展和科技的不断创新进步，在中国特色社会主义进入新时代的社会大背景下，我国的第一、第二、第三产业都得到了空前的发展，各行各业都呈现出蒸蒸日上的发展势头，经济的发展势头也呈现出迅猛的势头，但随着社会的不断发展进步，在创新驱动成为指导各行各业核心动力的前提下，传统的，对于自然资源和能源无度索取的发展方式，显然已经不再适应当下的发展方向和趋势，有基于此，对于新能源技术的探索与有效的应用，成为引领各行各业未来发展的核心要素，本文聚焦光伏发电技术的应用领域及应用方向，通过全方面、多角度、分层次的剖析，力争为光伏发电技术的深化应用，提出切实可行的建议与具体措施，进而助力光伏发电技术的进一步发展。

关键词：光伏发电技术;应用领域及方向;探索与思考

引言

分布式光伏电站在一定程度上缓解了传统煤炭发电的压力，能够有效解决我国不可再生能源紧张的问题，已经开始成为我国配电网建设的重中之重。分布式光伏电站接入低压配电网时需通过调整配电网结构、并网接入模式等，最大限度降低电站对低压配电网运行的冲击，达到低压配电网输配电过程中安全效益和经济效益的全面优化。

1分布式光伏发电系统的组成

分布式发电（DistributedGeneration），一般是指那些发电功率比较小，分散，非外送型，直接布置在用户负载周围，电能可以不用远距离输送而是直接就近消纳。分布式发电系统有：以液体或者微电网中的分布式光伏发电技术气体为能源的内燃机、热电联产机组、微型燃气轮机，燃料电池，太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电等类别。分布式光伏发电则主要为太阳能光伏发电，分为离网式和并网式两种。离网式指的是不将电力系统并入其它电网来运行，所以离网发电系统主要由太阳能发电组件，控制器和蓄电池组成，若要为交流负载进行供电，则还需要逆变器将直流电转化为交流电。而离网发电系统的范围包括对边远地区的供电系统、太阳能路灯、通信信号电源等各种带有蓄电池等储能元件的可以独立运行的光伏发电系统。而且要求储能元件的续航能够保证3到5个阴雨天的能量供给。

并网发电系统是太阳能发电组件产生直流电经过逆变器转换后成为传统电网要求的交流电之后，才能够接入公共电网。这种电网虽然可以不需要储能元件，但是却需要并入电网才能保证供电可靠性。并网光伏发电分为：有逆流和无逆流光伏发电系统，这两者的区别就在于能否在电量充裕时向公共电网供电。另外还有切换型并网光伏发电系统和带储能装置的并网光伏发电系统。前者的主要特点是可以在光伏发电系统因多云等原因不能正常工作时自动切换到公共电网，当公共电网出现瘫痪时还能自动切换回光伏发电。后者的主要特点就是除了并入公共电网以外还带有储能元件，这种发电系统主动性很强，当光伏发电系统和公共电网都因为故障而瘫痪时可以用储能元件作为后备电源，这种系统可以应用于紧急通信电源，加油站，医疗场所，避难所指示灯及照明等重要应急负载。

2我国分布式光伏发电建议

2.1分布式光伏发电系统的并网控制

对于不带蓄电池的分布式光伏发电系统需要并入电网来保证供电可靠性。而分布式光伏發电系统有多并网逆变器以及多能量来源的特点，所以并网控制方面的影响因素是我们要进行充分考虑的。因为分布式发电系统的能源特点是具有多并网逆变器，其在并网运行中的相互耦合影响机理是在设计的时候需要重点注意的。同时这个也涉及到一些并网协调性能的控制问题，所以也应该重视多个逆变器在独立运行中如何协调控制频率与电压，从而更好地使负荷合理动态地分配。针对上述的并网多能源逆变器的特点，来开展关于独立并网控制模式和协调控制策略的研究。

2.2做好系统保护

（1）谐波抑制。在分布式光伏电站接入过程中应按《电能质量公用电网谐波》的相关指标严格控制谐波问题，避免造成装置误动或电能质量污染。比如，可以利用有源电力滤波器来消除谐波，通过滤波器补偿解决电压波动;可针对逆变过程增加虚拟阻抗回路，以有效抑制谐波，减少其对各装置和线路的影响，提升分布式光伏电站接入低压配电网的可靠性。（2）继电保护。应根据实际情况合理选择继电保护装置。一般可在接入点后方增设继电保护，这样既可以有效消除接入点电流骤增引起的波动，也可以实现装置的整定保护。现阶段分布式光伏电站接入低压配电网中继电保护设置较为全面，在此不再赘述。（3）孤岛检测。分布式光伏电站与低压配电网并网运行过程中若电网失压，防孤岛保护必须在2s内将光伏发电系统与电网断开，主动孤岛检测方法与被动孤岛检测方法至少采用各一种。确定孤岛状态存在后，可直接通过智能控制快速切除。

2.3提升电能质量

为进一步提升分布式光伏电站与低压配电网同规划效果，在并网接入过程中应选用分布式光伏电源与静止型无功补偿装置（SVC）来实现电能负荷调节。SVC能够有效消除分布式光伏电站接入后的无功功率，若无功功率波动，该装置可通过负反馈调节实现无功功率补偿，从而降低分布式光伏电站接入后各节点的电压偏差，从根本上提升低压配电网并网运行中的电能质量。除此之外，在规划设计的过程中还需要做好潮流计算，利用半步变量潮流推算法确定分布式光伏电站接入后系统的潮流波动情况，并对可能出现的潮流变向引起的各项问题进行针对性防护和处理，减少由潮流引起的低压配电网故障。

2.4电网结构及其配置优化

因为分布式光伏发电系统主要以太阳能为发电的能量来源，而太阳能会随着当地的气候和所处的地理位置等外界因素有一定的随机性，并且光伏发电的核心器件天阳能电池板的能量密度也不是特别高，其网络结构相比较与其它的传统电网有一定的差异性。因为上述原因，我们在进行电网的设计过程中，应该充分考虑当地的可再生能源的分布预测，评估负荷水平的可用性、随机性以及合理性。在需要实施光伏发电的区域做一些实地考察，对当地的电网和用户的用电负荷做一些深入的了解与分析，从而确定在当地的哪些区域作多少确定容量的分布式光伏发电设备，在做出完善的当地总体规划后再进行分步实施。进而避免出现负荷过小或者某一个电网单元负荷过大的情况，从而提升当地电网运行的可靠性。

结语

光伏发电技术的发展，在我国，是未来发展的方向与趋势，只有上下一心，内外结合，以技术创新驱动光伏发电技术的发展，以舆论引导，提升大众对于光伏发电技术的认知，才能真正实现光伏发电技术的持续深化和进步。

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