摘要：如今太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用成了公認(rèn)的綠色電網(wǎng)技術(shù)，對(duì)節(jié)約電網(wǎng)投資、減少能耗、提升供電穩(wěn)定性和靈活性有重要意義，是新時(shí)期電力工業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。為了促進(jìn)我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的提升，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介

太陽(yáng)能電池組件形成的電流經(jīng)過光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，并利用并網(wǎng)逆變器產(chǎn)生高質(zhì)量電流，同時(shí)連接到公共電網(wǎng)為人們的日常生產(chǎn)生活提供電壓保障。相對(duì)傳統(tǒng)配電方式而言，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于采用了新型能源，通過太陽(yáng)能電池矩陣轉(zhuǎn)化太陽(yáng)輻射從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電，其系統(tǒng)原理是為光生伏特效益。

2光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)。在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)工程中，并網(wǎng)逆變器是實(shí)現(xiàn)其與電網(wǎng)系統(tǒng)相連的關(guān)鍵設(shè)備。并網(wǎng)逆變器控制裝置主要利用PID控制方法，即采取電流控制，從而確保光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電流與電力系統(tǒng)保持一致，達(dá)到了統(tǒng)一控制的目的。PID控制技術(shù)保證了光伏并網(wǎng)發(fā)電過程的動(dòng)態(tài)化運(yùn)行，為內(nèi)部電流的持續(xù)傳送提供了保障。除此之外，PID控制技術(shù)還使系統(tǒng)電壓能維持穩(wěn)定性，促進(jìn)形成光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生最佳功率。2.2最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)。最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的一項(xiàng)調(diào)節(jié)性技術(shù)，會(huì)對(duì)發(fā)電運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。這一技術(shù)根據(jù)其環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)時(shí)氣候條件進(jìn)行并網(wǎng)調(diào)節(jié)。依據(jù)具體狀況繪制過程圖，從而參考這些數(shù)據(jù)信息對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的功率現(xiàn)狀進(jìn)行追蹤。2.3并網(wǎng)技術(shù)。并網(wǎng)技術(shù)主要考慮電網(wǎng)運(yùn)行需求，采用10KV高壓并網(wǎng)或380V低壓并網(wǎng)，依據(jù)接入點(diǎn)距離進(jìn)行并網(wǎng)點(diǎn)個(gè)數(shù)和分布的確定；結(jié)合發(fā)電項(xiàng)目的投資收益率確定選用固定角度或自動(dòng)跟蹤旋轉(zhuǎn)角度的功率追蹤器支架；通過對(duì)用電分布時(shí)間段、電費(fèi)峰平谷價(jià)格的分析，確定蓄電池組的應(yīng)用。

3太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1設(shè)計(jì)設(shè)備配置。光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)涉及到的主要設(shè)備包括光伏陣列、控制器、并網(wǎng)逆變器，除此之外，還應(yīng)設(shè)計(jì)防雷接地。首先，太陽(yáng)能具有低密度性，所以設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)需要設(shè)置大型的太陽(yáng)能電池陣列從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能資源的收集。光伏陣列設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)串聯(lián)時(shí)應(yīng)對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行旁路二極管的并接，并聯(lián)時(shí)應(yīng)在線路中將阻塞二極管進(jìn)行串接。在接入過程中，要保證電池組件的性能質(zhì)量，同時(shí)堅(jiān)持接線最短的原則實(shí)施組件互聯(lián)。其次，在選擇控制器時(shí)，并網(wǎng)系統(tǒng)要求、功率、方陣路數(shù)、電壓、蓄電池組數(shù)量等都是要進(jìn)行考慮的重點(diǎn)要素，一般而言，單路脈寬調(diào)節(jié)控制器應(yīng)用在家用光伏發(fā)電中；多路控制器應(yīng)用在功率要求較高的太陽(yáng)能光伏電站中；由于通信以及工業(yè)行業(yè)的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要具備較強(qiáng)的通信功能，因此需選擇智能控制器。再次，當(dāng)前交流負(fù)載是我國(guó)使用的主要負(fù)載形式，由于光伏電源供應(yīng)直流電力，因此融入市場(chǎng)存在一定困難，這就需要光伏產(chǎn)生的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換從而提供給并網(wǎng)系統(tǒng)。而并網(wǎng)逆變器就是進(jìn)行交流電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵裝備，在設(shè)備配置設(shè)計(jì)中占有重要地位。3.2設(shè)計(jì)光伏組件。光伏組件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮太陽(yáng)能電池組件的總功率，從而準(zhǔn)確選擇電池組件的串聯(lián)數(shù)量（N≤Vdcmax/Voc×（1+（t-25）×Kv）），具體計(jì)算公式如下：INT（Vdcmin/Vmp）≤N≤INT（Vdcmax/Voc）式中：Vdcmax——逆變器輸入直流側(cè)最大電壓（V）；Vdcmin——逆變器輸入直流側(cè)最小電壓（V）；Voc——電池組件的開路電壓（V）；Vmp——電池組件的最佳工作電壓（V）；N——電池組件串聯(lián)數(shù)（N取整）。3.3設(shè)計(jì)接線箱。接線箱通常在光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏陣列的輸出部分，處于輸入端主要是連接各組件的子方陣，輸出端是對(duì)控制器進(jìn)行連接。接線箱設(shè)計(jì)的主要目的是實(shí)現(xiàn)防反沖和防雷擊。3.4設(shè)計(jì)光伏子陣。光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功率最大化是重要目標(biāo)，由于太陽(yáng)電池陣列浩大，為了提高場(chǎng)地利用效率，大多情況下會(huì)采取前后排布的形式，但是一些情況下，因?yàn)楣夥娬靖浇呓ㄖ锏恼趽�，�?huì)制約太陽(yáng)光的照射效率。因此，應(yīng)通過嚴(yán)密計(jì)算前后方陣的最小距離來(lái)避免電池板或某些位置遮擋而造成能源損失，從而提高太陽(yáng)能的有效利用。隨著地理位置間的變換，太陽(yáng)高度以及方位也會(huì)發(fā)生變化，但不具備確定值。一般來(lái)講，為了便于參考，計(jì)算過程中通常以冬至當(dāng)?shù)仄教?yáng)時(shí)當(dāng)天9:00~15:00太陽(yáng)電池方陣無(wú)遮攔為原則，這樣一來(lái)，再結(jié)合光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)工程建設(shè)項(xiàng)目的緯度位置，以及冬至日的太陽(yáng)赤緯角和9:00~15:00時(shí)的時(shí)角，就能獲取遮擋物經(jīng)過太陽(yáng)光照射形成的投影長(zhǎng)度L，繼而進(jìn)行電池方陣間距D的準(zhǔn)確計(jì)算。3.5設(shè)計(jì)儲(chǔ)能子系統(tǒng)。對(duì)于儲(chǔ)能子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)蓄電池與功率調(diào)節(jié)器。例如蓄電池設(shè)計(jì)，首先要保證蓄電池質(zhì)量合格，具備質(zhì)檢部門出具的相關(guān)報(bào)告，同時(shí)保證蓄電池的運(yùn)行環(huán)境處于5~30攝氏度中，與此同時(shí)嚴(yán)格觀測(cè)蓄電池的外形狀況，避免出現(xiàn)變形、裂縫、漏液等問題。接著針對(duì)蓄電池總?cè)萘窟M(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，具體公式如下：C=1×[K1I1+K2（I2-I1）KN（IN-IN-1）]/L式中：C——250C的額定放電率換算容量（AH）、UXL電池是10HR容量。L——對(duì)因維護(hù)系數(shù)、使用年數(shù)、使用條件的變化而引起的容量變化而使用的修正值。一般L值采用0.8。K——由放電時(shí)間T、電池的最低使用溫度、允許的最低電壓而決定的容量換算時(shí)間。I——放電電流。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，積極促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不但可以對(duì)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整起到積極作用，還能滿足社會(huì)的生態(tài)環(huán)保需求。因此，加強(qiáng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工作意義重大。由于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有特殊性，會(huì)對(duì)電網(wǎng)資源供應(yīng)產(chǎn)生影響，相關(guān)設(shè)計(jì)工作者務(wù)必全面了解光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)，深入分析各種現(xiàn)象并提出要點(diǎn)措施，為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效利用提供基礎(chǔ)保障，從而提高發(fā)現(xiàn)效率和整體質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展并促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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