太阳能光伏发电技术在微电网中的应用研究

浅谈光伏发电在微电网中的接入与动态特征

摘要：本文主要通过建立光伏发电微电网模型，在根据光伏发电微电网运行过程中输出功率的波动特征分析的基础上，实现对于微电网系统中光伏电源的接入问题的分析研究，同时文章中通过使用光伏电源平均输出功率对于微电网储能设备容量进行计算分析的优化配置方法，来实现光伏电源在微电网系统中的即插即用功能，然后对于微电网系统中光伏逆变器运行输出的谐波电流畸变率，以及光照强度之间的波动变化特征进行分析。

关键词：光伏发电；微电网；光照强度；储能设备；波动变化；特征；分析

中图分类号：u665.12 文献标识码：a 文章编号：

光伏发电是一种通过对于光伏能源的开发利用，从而实现电能转换开发的分布式发电技术，是在社会经济发展以及新能源鼓励支持开发利用的背景下的一种新能源技术。本文通过建立光伏发电微电网模型，结合微电网与电网的并网运行特征分析，实现对于光伏发电在微电网的接入以及动态特征的分析研究。

1、光伏发电技术与微电网介绍

在电网工程中，分布式发电在实际发电应用中，由于能源利用率较高以及对于生态环境污染少、安装应用灵活等特征，在实际中发电应用以及发展中的速度相对比较快。但是分布式发电在进行电网系统的接入过程中，一旦出现较多的分布式发电能源接入到电网

系统，就会对于电网系统的正常运行造成一定的不利影响。微电网系统就是针对分布式发电技术在进行电网接入时的这一局限性问题专门提出的解决方案。为电网系统是一个由分布式电源以及储能装置设备和负荷等组成的独立性可控系统，在实际发电应用中能够直接就地进行电网与热能的提供实现。在微电网系统中，微电网的分布式电源多是一种微型电源，也就是一种含有电力电子界面的小型机组系统，通常情况下，微型电源装置主要包括微型燃气轮机以及燃料电池、光伏电池、风力发电机等。在实际发电应用中，微电网系统既可以与大型的电网进行联网运行实现，也可以在实际电网出现运行故障或者问题是，自动与电网进行断开保护，并独立进行运行实现，在实际发电运行应用中具有一定的可靠性。

阐述分布式光伏发电技术在微电网中的运用

摘要：微电网属于一种全新的电网结构，适用于当前社会发展，而分布式光伏发电技术作为微电网结构的技术支撑，做好分布式光伏发电技术在微电网中的运用则十分具备研究价值。

关键词：分布式光伏发电技术；微电网；系统；工作机制

引言：为了满足国内社会发展对电力能源的需求、弥补传统电网的不足，微电网应运而生，为了更好的发挥微电网运用价值，本文将对分布式光伏发电技术在微电网中的运用进行分析。

（一）微电网分析

1、微电网含义

微电网是全新的网络结构，又称微网，其具有规模小、独立性强、分散性高等特点，系统由负荷、储能控制装置等构成。研究发现，微电网在现实应用时表现出了强大的自我保护能力及优秀的控制管理效果，并具备独立运行、外部联网运行两种能力。通常传统大电网是微电网概念建立的基础，其利用专业拓扑结构组合各类分式电源及负载构成全新网络结构。

2、微电网特征分析

现如今，微电网技术在国内电力系统中已经被广泛推广使用，并具有如下特点：

一是，微电网可以在主网发生故障、扰动等情况时，经并网运行模式转换为独立运行模式，然后继续供电，所以提高了供电可靠性，满足了无缝切换供电模式的需求。 二是，微电网操作简单方便，具有较好的调峰特性，因参与运行的系统相对较少，故启动和停止的反应速度都非常快，能够更好地实现全自动化。[1]

三是，可合理运用分布式光伏发电，能结合用户需求进行调控，避免了大面积停电现象的发生，所以运行可靠性较高。

（二）分布式光伏发电系统的构成

所谓分布式发电，即“发电功率小、分散、非外送型，且在用户周边直接布置，电能无需远距离输送便可直接使用的发电模式。”通常热电联产机组、燃料电池、生物质能发电、太阳能光伏发电均属于分布式发电系统。

分布式光伏发电主要是太阳能光伏发电，其又由离网式、并网式两种构成。

离网式，即“未把电力系统并入其它电网运行，其组成要素包括太阳能发电机组、控制器及蓄电池，如果需要给交流负载供电，需安装逆变器把直流电转成交流电；该系统应用范围包括边缘山区供电系统、太阳能路灯等配备蓄电池等储能部件的、能独立运行的光伏发电系统；同时储能部件续航能力需满足阴雨天连续供电3~5日的要求。”

电气技术

2018年第15期3531　光伏发电技术应用现状1.1　光伏发电原理光伏发电主要是通过半导体界面光生伏特效应将光转化为电能的过程。其技术核心环节就是太阳能电池。其通过串联以后完成封装保护，从而构成面积更为巨大的太阳电池组件，在基础上与功率控制器等元件相结合，从而构成了光伏发电装置，从而实现了光伏发电。1.2　光伏发电系统构成及分类（1）光伏发电系统具体包含以下几个方面：即光伏电池组、控制器、蓄电池与逆变器所构成的发电与电能交换系统。（2）其主要包含2中发电系统，即离网光伏以及并网光伏发电系统。其中的离网光伏发电属于比较普遍的太阳能的运用受到，其简单易操作，同时适用范围比较广泛。但受到蓄电池体积大以及维护繁琐等因素的制约，制约了其实际的应用。而并网光伏发电系统，如果在用电负荷过大，同时太阳能电力不够时需要通过电网购电，而负荷比较低亦或太阳能电力足够时，通过将多余的电力售卖给电网。该系统并不需要蓄电池环节，因此，进一步降低了成本，得到了普遍的应用。1.3　太阳能光电建筑的发展优势现阶段，通过太阳能光伏发电与建筑物想融合，依然成为光伏发电的一种发展方式。通过实践分析，其具有以下优势：首先，能够进一步通过建筑屋顶以及幕墙来完成，从而进一步降低了土地的利用。其次，通过原地发电、用电，从而能够实现近距离发电，从而降低了电站送电网的成本。再者，可以进一步降低建筑能源消耗，实现节能目的。最后，通过在建筑屋顶以及外墙南立面安装光伏组件能够实现直接吸收太阳能，从而实现了电力的利用，同时减少了墙面及屋顶的温度。1.4　太阳能光电建筑的发电系统设计其形式多种，设备的选型需要根据光伏阵列安装的实际情况（如组件规格、安装朝向等）进行优化设计，可划分为以下方式：（1）集中式并网发电。这种并网方式适合于在建筑物上安装朝向相同且规格相同的光伏阵列。在电气设计时，采用单台逆变器集中并网发电方案实现联网功能。（2）分布式并网发电。这种并网方式适合于在建筑物上安装不同朝向或不同规格的光伏阵列。在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，采用多台逆变器分布式并网发电方案实现联网功能。2　变电站内光伏发电技术应用方式2.1　直流接入方式将光伏发电系统以直流方式接入发电站系统中时，接入站的系统电压要选择交流电380V的系统，将变电站系统于光伏发电系统以交流的电路形式结合投入到电力系统当中，这是光伏发电系统与变电站分别使用两个电源为两个系统同时供电。在白天时阳光充足，变电站就会利用负荷工作，而且在用电量充足且有剩余的情况下，余下的电量将会被返还到电力系统当中。相反，如果在夜间或雨雪雾天等阳光不足的情况下，变电站就会反向负荷提供电量。2.2　交流接入方式还有一种接入方式，是将光伏发电系统以交流方式接入到变电站系统中，在白天时阳光充足时，利用太阳能的光伏发电系统开始工作，并直接以直流的方式将电量输送给变电站中，这种方式可以显著提高供电系统的安全性能，防止漏电、短路等电力故障隐患。光伏发电系统直接连接到变电站中，可以实现光伏发电系统中的电量可以与变电站中的电量自由转换。这种接入方式的优势在于加设了光伏控制装置，而且还配有太阳能光伏电池，能够使电力系统中的电量传输的运行过程更加稳定可靠。2.3　微电网接入方式这种方式是将光伏发电技术运用到接入站中微型网络发电系统当中，微型发电网络系统通常会向将太阳能传输到接入站内，然后利用整流逆变电路取代之前的储能整流电路。港光伏发电技术这种应用方式通常会用于光储微型网络系统的工作过程，以及微型网络电网的单独工作过程中，并且将储能系统用作主要驱动电力，同时还有助于电力工作者结合现场情况，对整体电力系统和局部电源装置进行调控，而且电力工作人员还可以通过电力网络系统的监控中心，随时随地全方位的观察和了解电源装置的工作情况，并收集光信息，掌控电力网络系统运行全局。3　光伏发电技术在变电中的中的注意事项光伏电池的优选问题，光伏电池也经过不断的改良和创新，从晶体硅光伏电池发展到薄膜太阳能电池，到如今的薄膜升级电池。其中晶体硅电池的效率高，耐久度好，但是成本偏高，而薄膜技术电池不仅制作简便，而且成本偏低，工作效率较为理想，然而制作技术尚不成熟，且含有一定毒性。例如要想实现太阳光能的合理利用，则应当确保太阳能光伏发电装置在组装操作过程中，始终同与垂直在水平地面上的装置留有规定的夹角，要对地理位置加以科学规范的运算，才可以获得最精准的数据，进而完成有效装设好光伏系统设备的位置。同时其内部设备可以发挥降低电力系统的耗电量比例的功能，最终实现系统节能、高效的目标。4　结语综上所述，文章研究将光伏发电技术应用于电站中具有重大的经济意义和社会意义，随着电网趋向更加“智能、高效、可靠、绿色”转变，以及光伏发电技术的不断更新改进，光伏发电技术应用将迎来更好的发展。参考文献：[1] 林宇.光伏发电接入变电站站用电的设计方案研究与分析[J].黑龙江科技信息,2016(22):107.[2] 祁波.光伏发电并网对配电网保护的影响及改进策略研究[D].华北电力大学(北京),2016.[3] 王国昌.分布式光伏电站接入电网技术的研究[D].华北电力大学(北京),2016.[4] 李惠杰.光伏发电技术在变电站中的应用[J].科技与企业,2016 (06):240.光伏发电技术应用于　龙（山东省纺织设计院，山东　济南　250014）摘　要：随着不可再生资源的不断减少，人们在努力寻求可再生资源的利用。近年来，太阳能凭借其无污染、无噪声、低成本、维护方便等优势特点，逐渐被应用到电力系统中，其中光伏发电技术更是在我国电力发展中占据重要位置，被确定为我国发电系统中的重点研发项目并已在发电站工作中起到比较不错的成效。就我国现阶段电力系统的工作现状来看，结合光伏发电技术及能够有效地提高生产效率，电力能源的质量，另外还可以降低经济成本，实现保护环境的目标。关键词：光伏发电技术；接入；应用

光伏发电技术的应用与研究

随着现代科技的不断发展，人们对于能源的需求也随之增大。然而，现有的能源来源大多是化石能源，这样的能源在长期的使用过程中会对环境和人类健康造成一定的危害。因此，人们开始不断研究新的能源技术，寻求更加环保、高效的能源来源。在众多的新能源技术中，光伏发电技术被认为是一种非常有前景和实用性的新能源技术。

一、 光伏发电技术的概念

光伏发电技术是一种将太阳能直接转化为电能的技术。它的基本原理是利用太阳能对半导体材料的激发作用，使其内部的电子发生运动，最终产生电能。这种技术不需要任何燃料，也不会产生任何污染物，因此被认为是一种非常环保的新能源技术。目前，光伏发电技术已经被广泛应用于各种领域，如建筑物、交通、电力等。同时，由于技术的不断更新和发展，它的效率也在不断提高，使得其应用范围越来越广泛。

二、 光伏发电技术的应用

1、 建筑物中的应用

光伏发电技术在建筑物中的应用是其最常见的应用之一。在日光充足的环境下，通过在建筑物顶部安装光伏组件，可以将太阳能直接转化为电能，为建筑物内的用电提供能源。此外，由于光伏组件的形态和颜色可以根据需要进行改变，因此也可以为建筑物提供美观的外观。

2、 交通领域的应用

光伏发电技术在交通领域的应用也越来越广泛。例如，在高速公路上安装光伏发电组件，可以为路灯和交通信号灯提供能源，使得这些设施可以在夜晚继续工作。此外，光伏发电技术还可以用于制造电动汽车的电池，提高电动汽车的电池能量密度和充电效率。

3、 电力领域的应用

光伏发电技术在电力领域的应用主要是利用大型太阳能发电站产生电能。这些大型太阳能发电站通常包含数百甚至数千块光伏组件，可以为周围的数万户家庭和工业提供能源。不仅如此，光伏发电技术还可以与传统的火电、水电等设施联合使用，在能源供应的多样化和稳定性方面具有良好的应用前景。

三、 光伏发电技术的最新研究

随着技术的不断发展，光伏发电技术也在不断更新和改进。目前，光伏发电技术的研究重点主要包括以下几个方面。