導航：安全管理網>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

光伏發電并網技術在電力系統中的應用

文檔作者：常一文檔來源：房山供電公司		更新日期： 2026年05月27日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.11 MB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.11 MB 共2頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：核電廠核燃料成本的主要影響因素及控制措施

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

·248· | 發展與創新 | Development and Innovation 2018 年 10 月
光伏發電并網技術在電力系統中的應用
常 一
（房山供電公司，北京 102401）
摘 要：光伏電網的智能化管理水平越來越高，光伏電網依靠傳感器、控制器等實現自動控制與操作，同時，分布式并
網技術的開發也為電力行業的電能來源提供了相關的保障。通信技術使得用戶信息的采集與管理越來越方便，可以使得
電網的使用更加方便，這些創新技術使得光伏電網越來越成為傳統電力行業的重要發展趨勢。本文對于光伏發電并網技
術的應用進行分析和探討，對其在電力系統當中的重要作用進行分析，為其進一步發展提供了創新的思路。
關鍵詞：光伏發電；并網；應用
中圖分類號：TM615 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789（2018）10-0248-02
作者簡介：常一（1978-），男，副高級工程師，研究方向：
電力系統。
中國新能源的發展速度非常快，千萬級的風電基地
建設速度極快，體現出了集中化、分布式的開發特點，
同時其他形式的發電也在極快地進行普及。光伏發電等
產業可能會進行爆發化的成長，用戶的電能使用正在不
斷的進行改善與優化，太陽能發電技術正在逐步的開展，
光伏發電的普及率越來越高，電網中對于智能化的要求
越來越大，用戶信息和電網信息需要通過光伏發電的手
段來進行處理，國家能源局也于2017 年2 月，正式發文
要進行分布式的能源改造。從政策導向上進一步確立了
分布式能源和智能電網的地位與發展方向。智能電網也
是中國電網發展的內在需求。可以說，智能電網未來發
展的趨勢是不會改變的，近年來很多的高新技術進行發
展，計算機、自動化等技術在電網中得到了廣泛的推廣。
1 光伏并網技術應用
1.1 光伏并網原理
光伏發電主要是依靠光伏傳感器等組件來使得太陽
能轉化為電能進行電力供應，然后把電能輸入到配電網
從而進行并網的發電，光伏發電系統一般包括光伏電池
板、逆變器、蓄電池組等重要設備。在發電過程當中，
光伏電池板把光能轉換為電能，然后經過逆變，變成交
流電進行輸出，使得可以與配電網相適應，光伏發電站
可以用分布式的方式來進行建立，使其對于現有的配電
網進行有效的調節功能，可以直接為用戶進行電能的供
應，也能進行電能的存儲。
1.2 光伏并網的工作特性
光伏發電是利用太陽光來進行發電的，因此其容易
受到周圍環境的影響，比如氣候、溫度、時間等，所以
它在發電的過程當中可能有以下幾個特點：第一，光伏
發電的效能波動較為嚴重，因為光伏發電系統由于其所
處的狀態不同，就可能會使得太陽的光照有效面積不同，
晴天光照比較充足，但是在陰天就沒有足夠的光照能夠
支持發電，這就使得發電效率波動性較大，無法獲得持
久的能源供應；第二，輸出功率中無功功率較少，有功
功率較多，很大一部分光伏發電系統利用逆變器的方式
來進行逆變輸出，通過對于輸出電流的跟蹤來實現電壓
的并網，在這個過程中，有功功率過大，無功功率較小，
因此對電網的調節能力較差；第三，光伏發電的并網技
術還沒有完全走向成熟，其在整個的發展過程當中監測
能力較差，在出現故障時無法有效的對其進行解列，因
此可能會造成較大規模的電網故障，導致較大的損失。
1.3 光伏系統并網技術的設計
（1）子系統組成。光伏模塊子系統、直流配電監測
系統和逆變器并網系統組成光伏發電系統，子系統相對
獨立，光伏發電系統通過并網逆變器把產生的380V 三
相交流電接至升壓變壓器，之后接入電網。
（2）主設備選型。單臺逆變器的容量越大，單位
造價相對越低，但容量越大，一旦發生故障，對整個系
統產生的沖擊越大。所以在選擇并網逆變器時，需考慮
光伏系統應用的實際情況，確定出額定容量適合的逆變
器，并網型逆變器同時需有短路、過電壓、過頻率保護、
欠電壓、頻率保護、逆向功率保護等功能。光伏電池組
件通過直流配電監測裝置連接逆變器，直流配電監測裝
置能夠監測各個光伏電池內的電流，可以將電流信息以
數據形式發送給逆變器控制器。為保證光伏發電系統安
全穩定運行，可以將并網逆變器分散成獨立并網的形式。
（3）升壓系統。并網逆變器產生的380V 交流電需
要升壓入網，光伏發電系統的發電量決定了升壓變壓器
電壓比和額定容量，最好選擇箱型干式變壓器作為首選。
升壓變電站分層布置，上層作為設有逆變器監控屏的逆
變室，下層為配電室，高低壓進線柜分別選擇中置式空
氣絕緣和低壓抽出式開關柜。另外，用來監控升壓站工
作狀況的計算機監控系統也是升壓變電站所必須的，系
統監控各光伏電池發電量以及升壓變壓器兩端電壓、電
流及其鐵芯和線圈溫度等信息，監控系統通過分析這些
信息來控制升壓變壓器并網開關的投入量。
（4）保護措施。升壓變壓器裝有高溫跳閘保護裝置，
其高壓和低壓開關柜安裝有測控保護裝置，可以對過電流、
過電壓進行保護；并網及電容器開關柜也裝有測控保護裝
置，可以對電壓過高或不足、頻率過高或過低進行保護；
低壓進線開關設有過流跳閘功能。一旦發生極性反接、孤
島效應、負載過重等問題，逆變器能自動從系統中脫離。
（5）防雷接地。在采用全戶內型的升壓變電站的
屋頂和光伏電池組件上，安裝設有獨立引下線的環形避
雷帶可以有效避免雷電打擊。另外，電氣設備需裝有接
地裝置，設備外殼也需接地，以保證操作人員人身安全。
2 光伏并網對配電網的影響分析
2.1 對繼電保護的影響
我國的配電網大部分是星型結構，如果將光伏發電
2018 年 10 月 Development and Innovation | 發展與創新 | ·249·
系統直接進行并網可能會使得電網的拓撲結構變化，繼
電保護出現故障，光伏發電對于繼電保護的影響主要有
以下三大方面：第一，使得三段式的過流保護不能有效
的對于故障電流進行判斷，使得饋線動作困難產生誤動
或者拒動的情況；第二，高壓熔斷器的保護會受到影響，
高壓熔斷器只能對于單個電源系統進行工作，在發生故
障的時候，由于光伏并網系統較為復雜，無法對于多個
系統進行同時的保護；第三，可能會造成孤島效應，在
進行光伏電站并網之后，如果發生短路故障就可能會使
得母線自動切斷，使得其他負載會受到牽連的影響。
2.2 對電網通信管理的影響
智能電網也是一個巨大的生態系統，每個部分對于
其中相關技術的發展都有著極為重要的影響。光伏發電
技術對于電網的要求是比較高的，因此在光伏發電系統
并網之后可能會要求整個電網通信需要更加的通暢，通
信速度加快，實現更加高效的管理。在全球范圍內的光
伏研究并沒有系統化，光伏發電系統需要各個方向專家
的努力。同時，通過智能電網來對其進行有效的規劃使
得其可以通過無線通訊進行控制，電網中的各個光伏模
塊可以進行獨立工作也能夠實現集中控制，使得電力系
統可以實現高效的管控，讓分布式的光伏發電并網系統
協調性增強是將來的一個重要研究方向。
2.3 對電能質量的影響
在光伏發電系統并網之后可能會造成電流電壓發生
畸變，因為光伏發電系統一般需要通過電力電子轉換模
塊而來對其進行換流，這樣就可能會引起高次諧波電流，
帶來諧波的畸變。這使得電網的電壓有一定的損失，如
果在光伏發電系統的電容或者是電感參數設置不當，就
可能會使得諧波更加嚴重，造成較為明顯的畸變，使得
電能質量受到影響。繼電接觸控制線路系統對于主電路
的結構要求是比較高的，它可以對于負載側的諧波電流
進行有效的濾波，其可以被控制成為一個等效的諧波阻
抗，它能夠使得光伏并網設備總的串聯諧波阻抗對于各
次諧波等效應都是0，可以使得所有的負載諧波電流進
入到光伏并網設備的支路當中，達到對于光伏并網設備
的效果增強的目的。其也能夠加強光伏并網設備的輸出
補償電壓，電流在經過光伏并網設備時，用濾波器可以
對其進行控制，使得其進行有效的補償。電源在畸變的
時候所產生的畸變電流受到抑制，光伏并網設備對于基
波電流無法進行直接的濾除，而是通過提高光伏并網設
備的濾波效果，使其補償電壓不含有基波電壓，僅僅只
有諧波的電壓，所以功率容量比較小，經濟性能較好，
有利于對于大容量的負載進行補償。
3 光伏并網不利影響的解決方案
3.1 加強分布式光伏發電單元的建設
在過去的電力系統中，主要采用發電機的功率調整
來實現負荷的平衡運轉，但是在光伏并網中這樣是無法
進行的。因為分布式的電源過多，它對于環境的因素變
化非常敏感，如果系統無法做到它們之間的相互平衡，
就可能會導致嚴重的事故，引起電機燒毀或者是大區域
的停電，給國民經濟帶來嚴重的損失。這就需要光伏系
統供電設備有一定的電能儲存量，但是如果電儲存量較
大，不僅在技術上有難度，也會使得整個電網的運行，
效率降低，最好方法就是采用一些分布式的儲能元件，
對電能進行存儲，隨時可以進行放出，解決供需之間的
不平衡關系，實現資源的合理優化調配，對儲能設備的
充電時間和地點進行有效的控制。結合不同儲能設備的
充電參數來使得電網的運行更加的科學與有效，它可以
根據儲能設備的充電信息，進行動態調整，從后臺對供
電提供建議，從而達到節約能源，降低損耗的目的。
3.2 加強無功補償
按照國家對于電網的相關規定，對于光伏電站要進
行無功功率的補償，對于大型光伏電站必須使用無功補
償來使其對電網的運行不會造成較為嚴重的影響，通過
對于無功設備的容量進行參數的設定，使得光伏發電站
并網之后可以與配電網迅速的進行統一，電容和電抗等
設備能夠有效的實現協調性的控制。同時，應該加強科
研的投入來使得光伏發電中的無功調節方案能夠更加的
優化，使區域內電網電壓能夠更加穩定，讓我國的電力
系統配電質量能夠進一步得到改善。
4 結束語
目前，光伏發電并網系統可以利用控制順序邏輯來
進行通用型的操作，同時可以進行多任務的處理，可以
有效地提升管理速度，其還可以進行回路調節，傳統的
設備的通訊能力非常差。因此，只能進行設備的監控與
簡單的控制，但是目前來說設備已經逐漸完善，其可以
進行有線和無線通訊，這樣就可以使得控制更加的簡潔，
效率較高。
參考文獻：
[1] 楊秋霞, 劉大鵬, 王海臣, 等. 光伏并網發電與電能質量調
節統一控制系統[J]. 電力系統保護與控制,2015,43(5):69
-74.
[2] 黃鑫, 易映萍, 范麗君. 大功率光伏并網發電系統RTDS 的
建模與仿真[J]. 電力系統自動化,2014,38(22):32-37.
[3] 張明光, 陳曉婧. 光伏并網發電系統的低電壓穿越控制策
略[J]. 電力系統保護與控制,2014,42(11):28-33.
[4] 陳燕東, 羅安, 彭自強, 等. 光伏并網發電與無功補償的魯
棒預測控制[J]. 電工技術學報,2013,28(11):239-246+253.
[5] 陳煒, 艾欣, 吳濤, 等. 光伏并網發電系統對電網的影響研
究綜述[J]. 電力自動化設備,2013,33(2):26-32+39.
[6] 王陽, 查正發, 于瑋, 等. 基于逆變器調相控制的無功遙調
技術在大中型并網光伏發電站中的應用[J]. 中國電力,2014,
47(11):101-107.

網友評論 more

電力安全論文最新內容

05-27