談并網光伏發電站分布式系統應用

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摘要：基于分布式光伏發電站的特點，分析工程案例的應用，包括繼電保護、并網控制，以及最大工作電流、短路電流、并列點和解列點的計算。

關鍵詞：光伏發電；分布式；并網工程

引言

光伏發電的主要技術之一就是分布式光伏發電網，對于電力企業而言，對該技術進行加強，這樣促進我國電力行業發展的同時也解決了環境污染的問題。本文主要對分布式光伏發電網的應用及技術進行了詳細的分析。

1分布式光伏發電站

分布式光伏發電站主要是對太陽能資源進行充分利用，從而達到節約環保的目的。其發電的主要原理是采取光伏組件，從而將太陽能轉換為電能，這是一種新型的發電模式，并且在進行分布式光伏發電站設計的時候采取就近使用的原則，光伏發電站分布式的部署相對于同等規模發電站而言其發電能力得到明顯的提升，同時電力在輸送過程中由于升壓操作造成電能耗損的問題也得到緩解[1-4]。分布式光伏發電站的特點為：（1）環保效益高。其無論是在運行中還是發電中都不會有噪聲污染的情況出現，同時對周圍的環境以及水體也不會造成污染。（2）輸出功率小。單獨的一個分布式光伏發電項目其通量將被控制在千瓦之內，與集中式發電站相比，其發電站的大小對發電效率并不會有過多的影響，對經濟方面產生的影響與較小，但是其投資效益與大型發電站相當[1]。（3）發電用電并存。就我國目前地面發電站而言，其都是采用升壓的方式接入輸電網，并只對發電站的運行起作用。但是分布式光伏發電站發電與用電二者并存，并遵循最大化消耗的原則。

2分布式并網的光伏發電站

2.1工程案例

以某地區的分布式光伏發電站為案例，其并網工程總裝機的峰值容量達到5×5MWp，其中光伏發電系統的電壓為380V，其與附近110kV變電站中的10kV母線低壓側并網連接，根據相應的預算可知，光伏發電站的年發電量大約為2.948321×107kWh。

2.2應用分析

分布式并網光伏發電站在并網工程中主要有以下幾方面的應用，下面將以實際工程為案例，對其進行分析，希望可以為我國相關的電力企業在進行分布式光伏發電站并網工程建設的時候提供幫助。（1）繼電保護。在新形勢的背景下，我國在對各地區電網運行情況進行研究，并對光伏發電站接入電網時對其制定了一些法律法規。在進行分布式發電站并網工程建筑的時候，由于地區的不同，在建設的時候應對實際問題進行分析，并結合相應的法律法規，對其進行繼電保護，對光伏電子發電線路側面的配置安裝繼電保護裝置，從而對線路進行科學的保護，并根據線路的實際情況，合理安裝超壓或欠壓等保護裝置，使得其可以及時接收跳閘的命令，但是在對分布式光伏發電站進行線路保護的時候其所用到的保護配置應與發電站的建設要求相吻合，這樣使其能夠更好地發揮作用[2]。對于此分布式光伏發電站并網建設而言，應對110kV變電站的主變壓間隙保護進行合理的調整，并增設并網斷路器，使得光伏發電站與變電站之間的保護裝置能夠相互作用。而在對該地區進行發電站建設的時候，應該根據難易點對其進行孤島保護，進行合理的設計，使得能對電網側線路進行有效的保護。在進行并網之后，微電網將處在孤島的運行狀態，這時公共連接位置的功率將會被切斷，若是在切斷之前存在功率流向微電網的現象，則微電網的功率會呈現出缺額的狀態，反之則盈余。在并網的狀態下，若是緊急控制沒有技術啟動，則微電網的內部頻率會出現大幅度下降的情況，有功功率缺額的動態變化和頻率的變化剛好相反，這樣就極有可能導致電網出于癱瘓的狀態。而對于這種情況的出現，在對分布式光伏發電站進行并網建設的時候，該地區應該對其進行繼電保護，使得在微電網拖網工作后也能對其進行合理化處理，使得微電網一種處在穩定運行的狀態。在對分布式光伏發電站進行繼電保護的時候，應該結合該地區的特點，構建合理化的監管體系，使得能對光伏發電站的情況進行實時監督，這樣若是發現存在隱患問題，能夠及時進行解決，使得光伏發電站一直處在穩定、安全的運行中，這樣能夠有效提高供電質量，從而滿足各行業的用電需求[3]。（2）并網控制。對于此分布式光伏發電站而言，其光伏發電系統的能源來源的渠道較為廣泛，并且并網的數量較多，而由于其存在這樣的特點，使得發電效率得到明顯的提升，但是在運行期間仍然受到了一些的威脅，為了能夠使其在運行期間安全的供電，在其進行并網的時候加入一些措施是必不可少的。而對并網的控制技術主要包括以下幾方面：并網逆變器的分布模式以及能源的來源渠道的多樣性，這些都能夠使發電站在并網運行時對電網的規范性以及協調性起到強化的作用。在進行改分布式光伏發電站建立的時候，應該檢測無盲區孤島。這樣可以實現以發電系統有關的特征為憑證，進而對網內的電氣性能指標進行深度的研究。

2.3電氣計算。

在進行電氣計算的時候其主要包括最大工作電流、短路電流以及并列點與人工解列點這幾方面。（1）最大工作電流。根據工程案例可以對該工程有了具體的了解，而該工程為分布式光伏發電站，其主要為太陽能陣列，輸出的電能為直流電。將會經過匯流、逆變以及升壓過程后與公共電網相連接。而本工程的總容量為5×5000kWp，若是在逆變和升壓的過程中不會出現電能損失的情況，則經過相應的計算可知最大的工作電流為1443A。（2）短路電流。在分布式光伏發電站中，對于含有光伏發電站的系統而言，若是其出現短路情況的時候，一般都是由兩方面導致污染而成的。一方面是交流系統的原因，一方面是光伏發電系統的原因。其主要是與光伏發電發出的電力和逆變器的參數有關。根據光伏發電原理可知，在光伏發電元件進行發電時其需要經過日照從而產生直流電，繼而通過逆變器對其進行逆變使得變成400V的交流電輸出，所以在使用光伏發電系統的時候，發出的電力值與日照及周圍環境等都有直接的關系。而在使用光伏發電的時候，日照驟變的可能性還是較小的，而在其出現短路的時候僅僅只是瞬間。這時會認為光伏發電站發出的直流功率是恒定的，而其經過逆變器逆變之后產生的交流功率也是恒定的。在光伏發電站發生短路的時候，會出現母線電壓急劇下降的情況，而在功率為恒定功率的情況下，逆變器的輸出電流將會出現大幅度的增長，直達逆變器出現保護動作后，才能對其進行關閉[4]。（3）并列點及人工解列點：對于分布式光伏發電站而言，其并列點往往都是設置在電站并網線路10kV側面的斷路器上，而人工解列點則是設置在其并網變電站10kV線路的斷路器一側。

3發展前景

在科技不斷更新的背景下，我國對分布式光伏發電站的研發工作給予了大力的支持，并且隨著號召的不斷相應，我國很多居民在選擇家用電器的時候都選擇太陽能電源產品，其應用范圍較廣并擁有較好的發展前景。而國家也相應的政策文件，對分布式光伏發電站的建設給予相應的鼓勵，并支持事業單位、家庭、企業等使用該發電系統。與此同時，屋頂以及接入的問題都得到了有效的改善。4結語隨著環境情況的不斷惡化，在各個行業進行生產建設的時候都應該響應環保的號召，而分布式光伏發電站有節能環保、降低生產成本的優點，符合現在可持續發展的理念，并且在對其進行應用的時候，其技術的優越性已經越來越明顯。所以，可以看出它在電網中占有重要的地位，并具有較好的發展前景。

參考文獻

[1]陳金波,薛峰.分布式并網光伏發電站系統應用與技術分析[J].科技創新與應用,2019(20):148-149.

[2]侯瑞斌.分布式光伏電站并網工程研究及應用[J].居舍,2017(36):147.

[3]隋紅林,蔡進.分布式光伏電站并網的工程應用分析[J].科技風,2017(15):204.

[4]賈繼灝,馬麗麗,張大偉.淺析分布式光伏電站并網的工程應用[J].中國高新技術企業,2013(13):131-132.

作者：李永軍 單位：尚特杰電力科技有限公司