谈并网光伏发电站分布式系统应用

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摘要：基于分布式光伏发电站的特点，分析工程案例的应用，包括继电保护、并网控制，以及最大工作电流、短路电流、并列点和解列点的计算。

关键词：光伏发电；分布式；并网工程

引言

光伏发电的主要技术之一就是分布式光伏发电网，对于电力企业而言，对该技术进行加强，这样促进我国电力行业发展的同时也解决了环境污染的问题。本文主要对分布式光伏发电网的应用及技术进行了详细的分析。

1分布式光伏发电站

分布式光伏发电站主要是对太阳能资源进行充分利用，从而达到节约环保的目的。其发电的主要原理是采取光伏组件，从而将太阳能转换为电能，这是一种新型的发电模式，并且在进行分布式光伏发电站设计的时候采取就近使用的原则，光伏发电站分布式的部署相对于同等规模发电站而言其发电能力得到明显的提升，同时电力在输送过程中由于升压操作造成电能耗损的问题也得到缓解[1-4]。分布式光伏发电站的特点为：（1）环保效益高。其无论是在运行中还是发电中都不会有噪声污染的情况出现，同时对周围的环境以及水体也不会造成污染。（2）输出功率小。单独的一个分布式光伏发电项目其通量将被控制在千瓦之内，与集中式发电站相比，其发电站的大小对发电效率并不会有过多的影响，对经济方面产生的影响与较小，但是其投资效益与大型发电站相当[1]。（3）发电用电并存。就我国目前地面发电站而言，其都是采用升压的方式接入输电网，并只对发电站的运行起作用。但是分布式光伏发电站发电与用电二者并存，并遵循最大化消耗的原则。

2分布式并网的光伏发电站

2.1工程案例

以某地区的分布式光伏发电站为案例，其并网工程总装机的峰值容量达到5×5MWp，其中光伏发电系统的电压为380V，其与附近110kV变电站中的10kV母线低压侧并网连接，根据相应的预算可知，光伏发电站的年发电量大约为2.948321×107kWh。

2.2应用分析

分布式并网光伏发电站在并网工程中主要有以下几方面的应用，下面将以实际工程为案例，对其进行分析，希望可以为我国相关的电力企业在进行分布式光伏发电站并网工程建设的时候提供帮助。（1）继电保护。在新形势的背景下，我国在对各地区电网运行情况进行研究，并对光伏发电站接入电网时对其制定了一些法律法规。在进行分布式发电站并网工程建筑的时候，由于地区的不同，在建设的时候应对实际问题进行分析，并结合相应的法律法规，对其进行继电保护，对光伏电子发电线路侧面的配置安装继电保护装置，从而对线路进行科学的保护，并根据线路的实际情况，合理安装超压或欠压等保护装置，使得其可以及时接收跳闸的命令，但是在对分布式光伏发电站进行线路保护的时候其所用到的保护配置应与发电站的建设要求相吻合，这样使其能够更好地发挥作用[2]。对于此分布式光伏发电站并网建设而言，应对110kV变电站的主变压间隙保护进行合理的调整，并增设并网断路器，使得光伏发电站与变电站之间的保护装置能够相互作用。而在对该地区进行发电站建设的时候，应该根据难易点对其进行孤岛保护，进行合理的设计，使得能对电网侧线路进行有效的保护。在进行并网之后，微电网将处在孤岛的运行状态，这时公共连接位置的功率将会被切断，若是在切断之前存在功率流向微电网的现象，则微电网的功率会呈现出缺额的状态，反之则盈余。在并网的状态下，若是紧急控制没有技术启动，则微电网的内部频率会出现大幅度下降的情况，有功功率缺额的动态变化和频率的变化刚好相反，这样就极有可能导致电网出于瘫痪的状态。而对于这种情况的出现，在对分布式光伏发电站进行并网建设的时候，该地区应该对其进行继电保护，使得在微电网拖网工作后也能对其进行合理化处理，使得微电网一种处在稳定运行的状态。在对分布式光伏发电站进行继电保护的时候，应该结合该地区的特点，构建合理化的监管体系，使得能对光伏发电站的情况进行实时监督，这样若是发现存在隐患问题，能够及时进行解决，使得光伏发电站一直处在稳定、安全的运行中，这样能够有效提高供电质量，从而满足各行业的用电需求[3]。（2）并网控制。对于此分布式光伏发电站而言，其光伏发电系统的能源来源的渠道较为广泛，并且并网的数量较多，而由于其存在这样的特点，使得发电效率得到明显的提升，但是在运行期间仍然受到了一些的威胁，为了能够使其在运行期间安全的供电，在其进行并网的时候加入一些措施是必不可少的。而对并网的控制技术主要包括以下几方面：并网逆变器的分布模式以及能源的来源渠道的多样性，这些都能够使发电站在并网运行时对电网的规范性以及协调性起到强化的作用。在进行改分布式光伏发电站建立的时候，应该检测无盲区孤岛。这样可以实现以发电系统有关的特征为凭证，进而对网内的电气性能指标进行深度的研究。

2.3电气计算。

在进行电气计算的时候其主要包括最大工作电流、短路电流以及并列点与人工解列点这几方面。（1）最大工作电流。根据工程案例可以对该工程有了具体的了解，而该工程为分布式光伏发电站，其主要为太阳能阵列，输出的电能为直流电。将会经过汇流、逆变以及升压过程后与公共电网相连接。而本工程的总容量为5×5000kWp，若是在逆变和升压的过程中不会出现电能损失的情况，则经过相应的计算可知最大的工作电流为1443A。（2）短路电流。在分布式光伏发电站中，对于含有光伏发电站的系统而言，若是其出现短路情况的时候，一般都是由两方面导致污染而成的。一方面是交流系统的原因，一方面是光伏发电系统的原因。其主要是与光伏发电发出的电力和逆变器的参数有关。根据光伏发电原理可知，在光伏发电元件进行发电时其需要经过日照从而产生直流电，继而通过逆变器对其进行逆变使得变成400V的交流电输出，所以在使用光伏发电系统的时候，发出的电力值与日照及周围环境等都有直接的关系。而在使用光伏发电的时候，日照骤变的可能性还是较小的，而在其出现短路的时候仅仅只是瞬间。这时会认为光伏发电站发出的直流功率是恒定的，而其经过逆变器逆变之后产生的交流功率也是恒定的。在光伏发电站发生短路的时候，会出现母线电压急剧下降的情况，而在功率为恒定功率的情况下，逆变器的输出电流将会出现大幅度的增长，直达逆变器出现保护动作后，才能对其进行关闭[4]。（3）并列点及人工解列点：对于分布式光伏发电站而言，其并列点往往都是设置在电站并网线路10kV侧面的断路器上，而人工解列点则是设置在其并网变电站10kV线路的断路器一侧。

3发展前景

在科技不断更新的背景下，我国对分布式光伏发电站的研发工作给予了大力的支持，并且随着号召的不断相应，我国很多居民在选择家用电器的时候都选择太阳能电源产品，其应用范围较广并拥有较好的发展前景。而国家也相应的政策文件，对分布式光伏发电站的建设给予相应的鼓励，并支持事业单位、家庭、企业等使用该发电系统。与此同时，屋顶以及接入的问题都得到了有效的改善。4结语随着环境情况的不断恶化，在各个行业进行生产建设的时候都应该响应环保的号召，而分布式光伏发电站有节能环保、降低生产成本的优点，符合现在可持续发展的理念，并且在对其进行应用的时候，其技术的优越性已经越来越明显。所以，可以看出它在电网中占有重要的地位，并具有较好的发展前景。

参考文献

[1]陈金波,薛峰.分布式并网光伏发电站系统应用与技术分析[J].科技创新与应用,2019(20):148-149.

[2]侯瑞斌.分布式光伏电站并网工程研究及应用[J].居舍,2017(36):147.

[3]隋红林,蔡进.分布式光伏电站并网的工程应用分析[J].科技风,2017(15):204.

[4]贾继灏,马丽丽,张大伟.浅析分布式光伏电站并网的工程应用[J].中国高新技术企业,2013(13):131-132.

作者：李永军 单位：尚特杰电力科技有限公司