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光伏发电对电力系统的影响及管控措施摘要：现当今，随着我国经济的加快发展，我国太阳能发电技术的快速发展，其装机容量已经位居世界前列，光伏发电作为我国应用最广、数量最庞大的新能源发电方式之一，其对保护环境和降本增效都起到了至关重要的作用。
关键词：光伏发电;电力系统;影响;管控措施引言光伏发电受日照条件影响大，发电效率具有不稳定性，光伏发电系统并网时，会对电力正常供应产生影响。
现阶段，光伏发电的应用需求日益增加，使得对光伏发电对电力系统产生的影响进行分析，成为推动大规模光伏发电系统应用范围不断扩大，保证电力资源正常供应的重要举措之一。
1光伏发电对电力系统的积极意义1.1有效地减少了电能的损耗在传统的发电过程中，电能的使用是通过蓄电池来实现的，这样不仅对电能的使用有着大量的损耗，还会在电力储存的过程中出现各种各样的安全问题和隐患，同时蓄电池的使用也大大的降低了电能的使用效率。
但是在大规模光伏发电中，使用的是逆变器对光能进行处理，所以在光能转化为电能的过程中不需要蓄电池的使用，所以减少了电能的储存和释放，这样就大大的降低了能源转变过程中的能源损耗，还降低了蓄电过程中一些安全问题的发生频率。
因此光伏发电的使用能够提高电力系统的工作效率，大大的促进了我国电力事业的发展。
1.2减少污染，保护环境光能的开发和使用技术已经被广泛的应用到各个领域，尤其是光伏发电技术的应用，对于电力系统的发展起到了不可忽视的重要作用，太阳能作为一种清洁的可再生能源，坚持可持续发展的基本方针，在光伏发电的过程中对环境的污染较小，符合环境保护的发展策略，促进我国能源的可持续发展，为能源的使用和再生提供了有效地策略，为世界环境保护作出一份贡献。
1.3优化电力系统的工作效率光伏发电系统将光能有效地转变为电能为电力系统的电力来源提供了很好的质量保证，光能作为一种新型循坏利用的可再生能源，跟其他发电形式相比具有很大的优点，比如较高的发电效率和降低电流输送压力等优点。
光伏发电系统控制策略及并网措施摘要：电力供应技术的发展为我国的经济发展注入新的活力。
其中，光伏发电技术的出现和应用，对于缓解传统电力生产中能耗过大问题、提升环保效果具有重要意义。
基于此，本文将通过对光伏发电进行介绍，重点阐述光伏发电系统的控制策略和并网措施。
关键词：光伏发电系统；控制策略；并网措施引言随着我国经济的快速发展，市场对电力能源的需求量不断提升，传统的单一发电模式难以满足市场的发展变化需要。
火力发电产生的巨大能耗带来的问题也越来越明显。
为此，研究人员开始将目光放在光伏发电与并网技术上，经过不懈努力现已取得一定成果。
光伏发电有利于提升发电效率，降低对环境的影响。
因此研究光伏发电系统控制策略和并网措施具有非常重要的现实意义。
1、光伏发电概述光伏发电主要是利用太阳能电池板，将可再生的清洁能源太阳能通过科学手段和现代设备转化为电能。
光伏电源通过收集太阳散发的热量，借助太阳能电池板的作用，实现能量的转化，从而为人们的日常工作和生活提供电力支持。
光伏发电设备主要包括太阳能电池板、控制器以及逆变器。
采用光伏发电的方式不仅能够展现清洁能源的优势，降低对生态环境的影响，同时还能提升能源的利用率。
光伏发电的应用对于改善我国偏远山区的电力供应落后情况具有重要意义，这种发电方式具有非常明显的灵活性，有多钟选择方式，既能独立使用，也能与配电网共同配电，因此能够满足人们对电力的不同需求[1]。
但在实际应用过程中，光伏发电在电能转化的过程中会受到季节等因素的影响。
为应对这种情况，我国电力部门对光伏发电的运行模式提出了一定的要求，具体如下：第一，倡导并网发电运行，有效降低外界因素对发电过程的影响。
第二，光伏发电的运行避免接入数量过多，从而有效降低电源中电网运行压力。
第三，确保光伏发电并网运行中电压在8kv以内。
通过以上措施能够进一步提升光伏发电的稳定性与可靠性。
2、光伏发电系统控制策略2.1并网逆变模式与独立逆变模式的转化当前，光伏发电系统主要有两种运行模式，一种是并网逆变模式，另一种是独立逆变模式。
光伏-储能联合发电系统运行机理及控制策略摘要：随着“碳达峰”“碳中和”目标的提出,中国能源结构转型面临诸多挑战。
据国家统计局公布的数据,目前在我国能源产业格局中,煤炭、石油、天然气等化石能源约占能源消耗总量的８４％,而不产生碳排放的风电、水电和光伏等清洁能源仅占１６％。
要实现２０６０年碳中和的目标,就要大幅发展可再生能源,降低化石能源的比重,因此,能源格局的重构必然是大势所趋。
关键词：光伏-储能；联合发电系统；运行前言随着我国双碳目标的提出，以风能、太阳能等可再生能源为代表的分布式发电(DG)得到大量应用。
DG以其投资少、发电方式灵活、环境污染小等优点，广泛用于配电网，特别是一些地区存在大量分散性负荷，DG可以就近建设，有效减少线路传输过程中的功率损耗，提高系统运行的经济性。
但风能、太阳能等资源会受到环境的局限，出力表现为明显的间歇性和随机性，发电功率与负荷无法达到平衡状态，影响电网的安全运行，弃风、弃光现象频发，限制了DG的发展。
为解决这一问题，在DG并网过程中，通常加装储能装置来平抑出力波动、削峰填谷。
这将有助于打破DG接入配电网带来的瓶颈问题，提高对新能源的消纳能力，同时可以提升电能质量，减小线路网损，提高电力系统运行的稳定性和经济性。
1储能在光伏发电中的应用光伏系统输出功率受外界自然条件影响较大，具有间歇性、波动性、随机性等特点，采用储能技术可以减小外界环境变化引起的光伏功率波动，保证光伏系统平滑并网，提高电能品质，使得光伏发电系统成为受电网欢迎的能源。
储能装置根据储能介质的不同可以分为物理储能与化学储能两大类，物理储能主要有机械储能、电磁储能、飞轮储能、抽水储能等；化学储能包括蓄电池储能和氢储能等。
蓄电池由于其能量密度大，循环寿命高，供电可靠性好，已经广泛应用于光伏发电系统中。
储能系统对光伏发电系统的促进作用主要体现在下面几个方面：1.1作为能量缓冲装置当光伏系统发出的功率大于负荷功率导致能量不平衡时，储能单元进入充电状态，吸收多余能量；当光伏系统发出的功率不足以支撑负载正常运行时，储能单元发电与光伏系统共同为负荷供电；1.2平滑光伏输出波动，解决弃光问题光伏输出功率受环境影响较大，通过光伏与储能装置协调动作，可以有效改善光伏功率输出特性，提高能源利用率。
光伏发电系统的电能最大化控制策略光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术，具有环保、可再生和分散式发电等优势，越来越受到人们的关注和应用。
然而，由于光照强弱、天气条件等不可控因素的影响，光伏发电系统产生的电能并不稳定，如何提高光伏发电系统的电能输出成为一个重要的问题。
本文将探讨光伏发电系统的电能最大化控制策略，以实现更高效、可靠和稳定的电能转换。
一、光伏发电系统的基本原理光伏发电系统的基本原理是通过光伏电池将太阳能转化为直流电能，再经过逆变器转换为交流电能，供给家庭或工业使用。
光伏电池的核心是半导体材料，当光照射到电池上时，光子与电子发生作用，使电子从价带跃迁到导带，产生电流。
光伏发电系统中，太阳能辐射强度的大小直接影响光伏电池的发电效率。
二、光伏发电系统的电能输出特点及问题由于天气条件和光照强度的变化，光伏发电系统的电能输出存在一定的不稳定性，这给电网的稳定供电和电能利用带来了一定的挑战。
首先，光伏发电系统的输出功率与光照强度呈正相关关系，而光照强度变化较大，导致光伏发电系统输出功率波动较大。
其次，光伏发电系统在部分负载工况下存在效率损失，导致发电效率降低。
此外，光伏发电系统的电能输出受到阴影、污垢等影响，进一步降低了系统的发电效率和稳定性。
三、光伏发电系统的电能最大化控制策略为了提高光伏发电系统的电能输出，研究者们提出了多种控制策略，主要包括MPPT技术、ECE技术和能量存储技术等。
A. MPPT（Maximum Power Point Tracking）技术MPPT技术是通过提取光伏电池的最大功率点，实现光伏发电系统最大电能输出的一种方法。
光伏电池的最大功率点是指光伏电池在特定光照条件下电压和电流的组合，使得输出功率达到最大。
MPPT技术通过调节光伏电池的工作电压和电流，使光伏电池工作在最大功率点附近，从而实现电能的最大化输出。
常见的MPPT控制算法有Perturb and Observe (P&O)、Incremental Conductance (INC)和Hill Climbing 等。
有关光伏发电参与配电网电压调节的控制策略探讨摘要：本文主要分析了光伏发电并入点电压特性和含光伏发电网内电压分布特性，并提出了有关光伏电源参与电压调节和控制策略，希望有助于人们对光伏发电参与配电网电压调节控制的研究。
关键字：光伏发电；参与配电网；电压调节；控制策略中图分类号：u665.12 文献标识码：a 文章编号：进入二十一世纪以来，人们对能源的消耗日益增大，对环境的污染越来越严重，从而使得以光伏发电为代表的分布式可再生能源在全球范围内快速发展。
随着太阳能光伏产业的不断发展，光伏电源在配电网中的比例逐渐增大，然而，光伏发电的运行将会直接影响到配电网的并入点电压，进而改变电网电压的分布。
同时，由于光伏发电量通常是变化波动的，使得配电网电压波动，这就需要采用分布式光伏电源无功补偿控制或者附加配电网调节设备等手段来进行配电网电压调节，才能达到所需电压质量，最终实现有关光伏发电参与配电网电压调节的优化控制目的。
一、有关光伏发电的配电网内电压特性分析1、配电网电压分布特性作为配电网的重要组成部分——太阳能光伏发电，越来越受到人们的重视，然而，对光伏发电高渗透率下的放射状配电网，其负荷分布对配电网的影响较大，如果其负荷沿馈线均匀分布，不会出现电流波动现象，则其有功和无功流将沿着配电网线路而递减，距馈线首端d处无功潮流可表达为:qd= q0( 1 － d /l)式中：qd表示馈线首端无功潮流的值；l表示配电网线路的总长。
在实际计算中，线路两端的相位移通常比较小，可将电压变化量分解为垂直分量和水平分量，用水平分量来近似，并忽略其垂直分量。
因此，沿配电网馈线 d点相对首端电压 v0的电压值约降为：进一步整理得到：式中，r表示每单位馈线的电阻；x表示每单位馈线的电抗；vd 表示d点处电压值。
由上式求解，得到最终结果如下：2、光伏发电并入点电压特性分析对于涉及到光伏发电的放射状配电网，我们可以将其系统简化如下图一所示。
0 引言随着时代的发展和进步,人类对能源的需求越来越多。
然而煤、石油、天然气等传统能源是有限的,能源问题已经成为一个刻不容缓的问题,因此也对人类提出了两个要求,一是节约能源,二是开发新能源。
而开发新能源才是解决能源问题的根本,太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,各发达国家已经投入了大量的人力、物力进行研究开发和应用。
目前,在独立运行的光伏发电系统中,普遍采用的结构如图1所示,首先利用太阳能电池来收集太阳能,再经过DC/DC变换器给蓄电池充电,由于蓄电池的电压较低,往往无法满足逆变的要求,因此还需要一个升压变换器,将直流电压升高,最后再通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。
然而,在利用太阳能电池给蓄电池充电的过程中,一方面,由于太阳能电池的输出特性,其工作点并不是时刻工作在最大功率点附近,从而造成了太阳能电池能量的浪费,而最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)恰恰能解决这一问题;另一方面,统计资料显示,由于充放电控制不合理导致的蓄电池提前失效占蓄电池总失效数的85%左右,从而蓄电池的充放电管理就显得尤为重要。
因此,在设计太阳能充电器时,在注重太阳能电池最大功率点跟踪的同时,又要考虑蓄电池的充放电特性。
本文在给出了独立型光伏系统设计的同时,又着重研究了太阳能电池的最大功率点跟踪和蓄电池的管理。
图1 独立运行光伏发电系统框图1 独立型光伏系统的设计由于设计的是独立型的光伏转换系统,因此蓄电池是必不可少的一部份,因此在太阳能电池和蓄电池之间加入一级DC/DC变换器(充电器)以实现最大功率点跟踪和蓄电池的充放电管理。
另外由于英飞凌论文竞赛的限定配置为4节12V/7Ah的铅酸蓄电池,因此无论4节电池如何串、并联组合,其输出电压都无法达到满足逆变要求的直流母线电压,因此在蓄电池和逆变器输入之间还需要加入一级升压电路,以提升直流侧电压。
单级独立光伏发电系统研究作者：***来源：《机电信息》2020年第29期摘要：提出了一种单级独立光伏发电系统，该系统仅由蓄电池充电器和一级逆变器组成。
充电器的运行采用了太阳能电池最大输出功率点跟踪与优化蓄电池充电电流相结合的控制策略，既充分利用了太阳能，又保护了蓄电池不受损坏，延长了使用寿命。
逆变器采用了基于反激式DC/DC变换器的SPWM调制方法，同时实现了升压和逆变，省去了蓄电池之后的一级DC/DC升压变换器。
通过实验，证明了該单级独立光伏发电系统电路具有良好的输出特性，负载适应性好，运行可靠。
关键词：光伏发电;蓄电池;逆变器;最大功率跟踪0 引言光伏发电系统研究在20世纪70年代后受到全世界的高度重视，并取得了长足发展，对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要意义。
光伏发电是指利用太阳能电池这种半导体器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变为电能的直接发电方式，它有独立运行和并网运行两种方式。
目前独立运行的光伏发电系统普遍采用的是两级变换系统，即首先利用太阳能电池把光能转变成电能，再经过DC/DC充电器给蓄电池充电，蓄电池电压较低，所以还需要再经过一级升压DC/DC变换将直流电压升高，最后再通过一级DC/AC逆变器将直流电转化为交流电供用户使用。
如何尽量减少功率变换级数，减少功率器件，简化系统结构来提高系统性能已成为人们研究的重点之一。
本文提出了一种单级独立光伏发电系统，不仅结构简单，功率器件较少，而且系统在运行过程中既注重太阳能电池最大功率点的跟踪，又考虑到了蓄电池的充放电特性。
1 系统结构及运行原理1.1 主电路构成单级独立光伏发电系统主电路拓扑如图1所示。
该系统由Boost充电器、高频变换器、高频变压器及周波变换器组成。
Boost充电器为单向DC/DC变换器，它将太阳能电池组件的宽范围直流输出电压变换成满足蓄电池充电及逆变器所需要的直流电。
由VT1、VT3构成的高频变换器，VT2、VT4构成的周波变换器及高频变压器T共同组成DC/AC双向反激式逆变器，输出220 V/50 Hz正弦交流电供用户使用。
《户用光伏发电系统的容量配置和能量管理策略研究》篇一一、引言随着能源结构转型和可持续发展理念的深入人心，户用光伏发电系统在中国乃至全球范围内得到了广泛应用。
该系统通过太阳能的转换和利用，为家庭提供清洁、可再生的电力资源。
然而，如何合理配置光伏发电系统的容量以及进行有效的能量管理，是当前研究的重点。
本文旨在探讨户用光伏发电系统的容量配置和能量管理策略，为家庭光伏发电系统的设计和应用提供理论支持和实践指导。
二、户用光伏发电系统的容量配置1. 影响因素分析户用光伏发电系统的容量配置受到多种因素的影响，包括家庭用电需求、安装空间、经济成本、政策支持等。
其中，家庭用电需求是决定系统容量的主要因素，而安装空间和经济成本则影响着系统容量的实际可行性。
此外，政策支持也是影响系统容量的重要因素，如补贴政策、并网政策等。
2. 配置原则与策略在容量配置方面，应遵循因地制宜、适度超前的原则。
首先，需要根据家庭的用电需求和实际情况，选择合适的太阳能电池板、逆变器、支架等设备。
其次，考虑到太阳能资源的季节性和地域性差异，应适度增加系统容量以应对峰值用电需求。
此外，还需要考虑设备的维护和更换成本，以实现经济性最优。
三、能量管理策略研究1. 能源优化策略针对家庭能源的使用情况，可以采用分时用电、错峰充电等策略。
在日照充足、电力需求较小的时段，可以利用光伏系统为电池充电，而在高峰期或阴雨天时则以使用存储的电能为主。
同时，结合智能家居系统，实时调整电器设备的工作模式和时间，以达到节能降耗的目的。
2. 智能调度策略智能调度策略是能量管理的核心内容。
通过引入先进的控制算法和计算机技术，实现光伏系统的自动控制和管理。
具体包括：根据实时天气信息和用电需求预测，调整光伏电池板的倾角和角度；实时监测设备运行状态和性能参数，及时发现并处理故障；与电网进行实时交互，实现光伏系统的并网和离网运行等。
四、实践应用与展望在实践应用中，户用光伏发电系统的容量配置和能量管理策略需要根据实际情况进行不断优化和调整。
光伏发电系统的监控与控制策略光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的设备，在可再生能源领域具有广泛的应用前景。
为了确保光伏发电系统的高效运行和安全稳定，监控与控制策略在其运行过程中起着至关重要的作用。
本文将探讨光伏发电系统的监控与控制策略，并提出一些相关建议。
首先，光伏发电系统的监控策略对于实时监测电能输出、组件运行状况以及环境参数等数据至关重要。
通过监测系统，能够及时察觉到可能出现的故障，提前采取相应的措施，确保发电系统的正常运行。
监控系统应具备远程监控功能，实时传输数据至监控中心，便于管理人员及时获得数据并处理异常情况。
监控系统也应配备数据存储和分析功能，通过对大量数据的分析，可以识别系统中潜在的问题，并为系统优化提供参考。
其次，光伏发电系统的控制策略对于保证系统稳定运行和最大化发电效率至关重要。
系统控制策略主要包括功率控制、最大功率点跟踪（MPPT）控制和能量调度控制。
功率控制是实现发电系统的输出功率调节，可根据能量需求实时调整系统的发电容量。
MPPT控制是为了充分利用太阳能光伏阵列的发电能力，在不同光照条件下自动调节阵列的工作电压和电流，使系统工作在最佳工作点，从而最大程度地提高发电效率。
能量调度控制则是在光伏发电系统与电网之间实现电能调度平衡，确保发电系统的正常运行，并适应电网的需求。
在光伏发电系统的监控与控制过程中，人工智能（Artificial Intelligence, AI）技术的应用具有广阔的前景。
通过AI技术，可以通过分析大量的历史数据和实时数据，预测系统可能发生的故障，并进行故障诊断。
AI技术还可以通过学习和优化算法，提高系统的效率并实现智能化的管理。
例如，可以使用机器学习算法预测太阳能光伏阵列的日照和温度情况，在不同天气状况下实现最佳功率输出。
同时，AI技术还可以应用于智能电网的建设，实现对光伏发电系统的集中管理和优化调度。
除了监控与控制策略，光伏发电系统的安全性也是一个重要的考虑因素。
独立光伏系统的应用及控制策略探讨Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998独立光伏系统的应用及控制策略探讨来源：一、引言近年来随着环境污染的不断加剧，环保意识的不断提高，人们对能源和环境问题日益关注，新能源的开发和应用取得了飞速的发展，其中以太阳能在军地的应用最为广泛。
太阳能发电在解决边远山区和边防海岛连队供电难题中发挥了很大的作用，尤其是在总部提出构建“生态营区”的要求以后，太阳能同样在部队“生态营区”建设中发挥了重要作用，主要以光伏发电系统和太阳能热水系统为主，包括太阳能景观灯、太阳能路灯、太阳能发电系统、太阳能热水器、太阳能海水淡化系统等，都取得了广泛的应用。
通过对光伏系统在部队应用的广泛调研，分析整理资料和建议，得到三点启示：一是光伏系统在部队的应用会越来越广泛，以解决偏远营区的供电为主，其他多种形式的应用发展迅速；二是独立光伏系统中的能量控制策略过于简单，没有根据系统的容量大小进行具体的设计，造成能量的利用效率较低，储能蓄电池容易失效，运行成本较高；三是实行储能系统的分组充放电，能够有效地提高供电可靠性。
本文将对独立光伏系统在军营中的应用进行研究分析，同时对系统的能量控制策略进行研究，提出一种分组充放电控制策略，为解决光伏系统应用中存在的问题，提供了很好的参考。
二、光伏系统在军营中的应用随着科学技术水平的不断发展，现在战争对于后勤电力的保障提出了更高的要求，要求我们必须拓展多种供电渠道，研究多种供电保障方式，以满足各种复杂条件下的供电要求；同时由于社会生活水平的不断提高，官兵对于居住环境也有了更高的要求，环保、绿色的军营更能营造一种积极健康的生活形态，同时激发官兵爱岗敬业的意识，而太阳能作为一种绿色能源，正好满足了以上要求。
太阳能作为一种清洁、环保、绿色能源，在部队建设中发挥着越来越重要的作用，通过对光伏系统的应用调研，光伏发电在部队主要的应用和意义有以下五个方面：1．解决了边防和海岛连队的供电保障难题。
我军很多驻扎在边防和海岛的连队，以及很多驻地远离大电网的部队营区，基本上都存在着供电保障难的问题。
目前，其用电主要是通过自备的发电机（组）来解决。
很显然，这一方案存在发电成本较高、噪音大、污染环境、燃料运输成本高等的不足。
随着新能源技术的不断发展，改善这些部队平时和战时的供电条件，已经越来越重要，其中以独立光伏发电系统和小型风力发电系统应用最为广泛。
建设一个小型的独立光伏电站不但可以解决供电问题，同时可以减少运输燃油的费用，降低对于燃油的依赖。
2．户外独立工作站点的供电。
对于各种微波中继站、户外检测点和航海灯塔等户外独立工作设备，常常远离电网，电网的延伸供电困难重重，光伏系统能够很好的解决这类室外工作站点的电源供电问题。
3．在部队“生态营区”建设中应用广泛。
部队营区的改造和建设都以生态营区、环保营区、绿色营区为目标，一般都会根据营区所在地的自然环境条件进行新能源项目的论证，主要包括太阳能路灯、太阳能景观灯、光伏发电系统、风力发电等，其中以太阳能景观灯的应用最广泛。
4．为探索后勤供电保障的新方法提供了思路。
拓展各种供电渠道，研究多种供电方式，光伏发电系统为现阶段探索后勤供电保障的新方法提供了思路。
例如综合应用薄膜太阳能电池和新型储能装置（超级电容），开发小容量的移动太阳能发电装置就具有重要的意义，而目前小型太阳能数码充电器已经在为手机、数码相机、笔记本充电中取得了一定的应用，成为户外数码产品辅助备用电源的首选。
5．为开发其他新能源系统提供了很好的参考。
光伏发电系统的投建，对于其他多能源的开发和应用具有良好的参考作用，也可以不断地提高官兵的环境保护意识、节约资源意识。
同时，对于开发和应用其他新能源系统，如风光互补系统，也可以提供很好的应用参考。
三、独立光伏系统的应用分析1．独立光伏系统面临的主要问题一个典型的独立光伏发电系统结构框图如图1，包括太阳能阵列、DC/DC变换器、控制器、蓄电池以及用于交流负载的逆变器，其中虚线所示为备选结构，有交流负载时选用。
根据系统的电压设计要求，选择合适的DC/DC变换电路，同时能够跟踪最大功率点，实现负载匹配。
光伏系统的核心部件在于控制器，主要作用有两点：一是防止蓄电池过充电和过放电，并对供电系统进行全面的监测、管理、控制和保护；二是实现系统的能量控制策略，控制DC/DC变换电路工作[1]。
?独立光伏发电系统目前面临以下两个问题：一是能量密度不高，整体的利用效率较低，前期的投资较大；二是独立发电系统的储能装置一般以铅酸蓄电池为主，蓄电池成本占光伏电站初始设备成本的25％左右，而对于蓄电池的充放电控制比较简单，容易导致蓄电池提前失效，增加了系统的运行成本[2]。
蓄电池在20年的运行周期中占投资费用的43%，大多数蓄电池并不能达到设计的使用寿命，除了蓄电池本身的缺陷和管理维护不到位外，蓄电池运行管理不合理是导致蓄电池提前失效的重要原因[3]。
因此对于独立发电系统，提高能量利用率，研究科学的系统能量控制策略，可以降低独立光伏系统的投资费用。
2．控制策略的现状分析在太阳能光伏系统的发展过程中，从直接连接发展到应用电能变换器、微处理器和电脑监控的综合控制系统，尤其是随着微处理器技术和电力电子技术的快速发展，能量利用的效率逐渐提高。
从近几年国内外公开发表比较典型的文献来看[4-6]，主要研究光伏系统充放电控制策略和能量管理，其中蓄电池的充放电控制、功率跟踪控制、控制器设计三个方面的独立研究较多，存在的问题主要有以下三点：（1）光伏组件的功率跟踪与蓄电池荷电状态之间的配合控制关系简单，常用的阶段性控制策略有待改进；（2）对于蓄电池的分组充放电管理，缺少详细的设计；（3）独立光伏系统蓄电池的充放电控制、功率跟踪控制、控制器设计三者之间没有公开发表的综合性能量控制策略。
本文针对上面提出的第二个问题进行了分析研究，主要从独立光伏系统在军营电力供应中的应用入手，对分组的原则和控制进行了探讨。
实际系统中的负荷分为重要负荷和一般负荷，重要负荷对于供电的可靠性要求很高，而蓄电池的分组充放电策略对于电力负荷分级供电具有很大的现实意义。
四、分组充放电控制策略分析1．分组策略的提出为了加强对蓄电池的充放电管理，同时提高对负荷的供电可靠性，可以对光伏系统中的蓄电池进行分组管理，使其变成多个容量较小的蓄电池组，主要基于以下几个原因：（1）提高充电电流，有效地利用太阳能阵列的能量，减小长期的小电流放电和小电流充电对蓄电池带来的不良影响，避免小电流放电产生大的结晶；（2）蓄电池在大电流放电后的接收电流能力较强，因此分组可以适当增加充电的效率；（3）分组能够实现对于蓄电池组的维护性充电，在光照条件和蓄电池容量允许的条件对于蓄电池进行维护性的均衡充电，适当的过充能够避免电池电解液的分层；（4）能够实现充电的同时，又能为白天需要保证的重要负载放电。
2．分组管理的原则蓄电池分组要考虑整个系统的设计容量，综合考虑光伏阵列在最大太阳辐射下的最大输出电流与蓄电池组的最大可充电电流的关系，分组的主要原则如下：（1）系统光伏阵列最大输出电流要小于蓄电池组的最大可充电电流。
主要是针对蓄电池的荷电状态较低时的充电接收能力而言，可接受的充电电流稍微大于阵列的最大输出电流；（2）分组要考虑系统中负载的大小，放电电流在厂家规定的放电率附近，以一个工作日放电容量占蓄电池小组容量的20%左右为宜；（3）分组要考虑控制系统的设计与实现，不宜太多，一般不超过3组，以2~3组为宜。
3．分组控制电路的结构分析以分两组为例，控制的策略如下：首先预测容量，对于容量较小的蓄电池组先充电，同时允许另一组放电；在线判断两组容量的变化，当两组容量相差达到30%以上时，进行充电和放电（或者静置）状态的切换；结合系统的控制策略，达到均衡充放电的目的，同时在系统的荷电状态较低时，应输出低荷电状态提示，结合负载的分级限制输出电流，分组控制电路结构如图2所示。
图2中KM1、KM2、KM3、KM4为充放电控制继电器，电路中接入常开触点，KM3为辅助常闭触点，电路主要是实现上面提出的控制策略，选择电压和电流满足要求的继电器可以实现控制的要求，控制指令如表1所示。
表1分组充放电控制继电器指令表电路状态KM1KM2KM3KM4A组充电，B组放电合合分分A组充电，B组静置合分分/合分A组放电，B组充电分合合合A组放电，B组静置分分分/合合A组静置，B组充电分合合分A组静置，B组放电分合分分A组静置，B组静置分分分/合分以上的控制系统虽然能够考虑所有的工作情况，但是控制复杂，对于千瓦级的系统，效果较好，对于容量较小的光伏系统，简化系统中的控制环节，一种简化的工作状态如下图3所示，简化的分组充放电控制指令如表2所示。
表2简化的分组充放电控制继电器指令表电路状态KM1KM2A组充电或者放电，B组静置合分A组静置，B组充电或者放电分合在实际的系统中，应该结合系统的实际设计容量和负载的要求，具体选择合理的控制方案，分组控制策略在实际的控制中很容易实现。
在某营区光伏电站的项目设计中，我们应用了分组充放电控制策略，得到了很好的效果。
五、结论随着军队后勤建设的不断发展，官兵环保意识的不断增强，光伏系统工程技术水平的不断提高，光伏发电系统必将在军队取得越来越多地应用。
本文提出的分组充放电管理，对于提高光伏系统供电可靠性具有现实意义。
同时，不断优化光伏系统的控制策略，研究光伏系统能量跟踪的规律，研制智能化程度较高的光伏系统控制器，对推动光伏系统的深入应用具有重大的作用。
参考文献[1]太阳光发电协会．太阳能光伏发电系统的设计与施工[M]．北京：科学出版社，2006[2] Eftichios of a Microcontroller-Based, Photovoltaic Maximum Power Point Tracking Control System[J]. IEEE TRANSACTIONSON POWER ELECTRONICS, JANUARY 2001,VOL. 16, NO. 1, pp:46-54[3]Antonio Luque, Steven of Photovoltaic Science and Engineering[M].page:33[4]陈慧玲．独立光伏电站铅酸蓄电池的运行管理参数[J]．可再生能源，2006（5）：77-78[5]吴理博，赵争鸣，刘建政等．独立光伏照明系统中的能量管理控制[J]．中国电机工程学报，2005，25（22）：68~70[6]任柱，陈渊睿．独立光伏系统中蓄电池充电控制策略[J]．控制理论与应用，2008，25（2）：361~363作者简介：董宁铸（1985—），男，甘肃宁县人，硕士研究生，主要研究方向为独立光伏系统的设计与控制。
