曹 磊 曾 鵬

（中機國際工程設計研究院有限責任公司）

光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓調整機制與優(yōu)化對策

曹 磊 曾 鵬

（中機國際工程設計研究院有限責任公司）

光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)是新能源產(chǎn)業(yè)改革的代表，也是我國大力支持及推廣的產(chǎn)業(yè)。近年來隨著光伏發(fā)電技術的進步，我國光伏產(chǎn)業(yè)也在迅速的發(fā)展。本文就主要針對光伏發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)點電壓的升高原因從傳輸理論方面進行了分析，并且淺析了光伏發(fā)電系統(tǒng)中電壓調整的重點、原理及方法，然后為并網(wǎng)點電壓調整提出了有效的優(yōu)化對策。

光伏發(fā)電系統(tǒng)；并網(wǎng)點電壓；調整機制及優(yōu)化對策

隨著大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的運行，也提高了光伏發(fā)電容量占據(jù)系統(tǒng)的總容量，影響著電力系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)傳輸電力的設計是從發(fā)電單元到負荷的反向傳輸，大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行會導致潮流你留，使PPC電壓升高，影響了當?shù)刎摵呻妷旱墓╇娰|量，也損耗了線路及變壓器設備，使系統(tǒng)過載，影響了光伏發(fā)電系統(tǒng)的滲透率。所以就要對PPC電壓進行控制，以傳統(tǒng)電力系統(tǒng)電壓調整為基礎，通過光伏發(fā)電系統(tǒng)從根本解決此問題。

一、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)電壓的應用

目前我國光伏發(fā)電技術已經(jīng)逐漸邁入成熟階段，分布式光伏在配電網(wǎng)中出現(xiàn)了滲透率上調的情況，尤其是在低壓配電網(wǎng)中。在發(fā)展過程中使用較弱反射式低壓配電網(wǎng)時出現(xiàn)高光伏滲透配電，其原因可能是由于天氣的變化，多云會使光伏出現(xiàn)劇烈的波動，這時電壓會下降，閃電會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這些情況的出現(xiàn)都會使光伏具有高承載，導致初選潮流逆流從而出現(xiàn)電壓問題。那么這些問題只靠傳統(tǒng)的變壓器或者電力電氣等控制方式是不能及時作出調整的。

目前所使用的大容量逆變器是為電網(wǎng)注入額定的有功功率，將最低功率集中在0.9，在實際功率比逆變額定功率小的情況下，剩余的功率就能夠實現(xiàn)過程中的無功率支持。比如在研究接入光伏觸發(fā)高電壓問題的時候，使用逆變器是不能有效解決這一問題的，如果低壓配電網(wǎng)中電力阻抗發(fā)生變化，使低壓配電網(wǎng)中的無功調壓效果小于電壓等級較高的網(wǎng)絡，逆變器正常運行的基礎上，變壓器及線路容量能夠影響網(wǎng)點電壓的控制能力。【1】

二、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高及優(yōu)化策略

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高原理

使光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)供電，可以提高光伏企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前我國正在進行新能源的改革，實施一系列創(chuàng)新的供電體系，促進了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展。光伏發(fā)電技術是一項全新的技術，隨著多年的發(fā)展，我國的研究水平以逐漸趕上其他國家的水平，近幾年我國的光伏產(chǎn)業(yè)也有了全新的機遇。為了提高供電系統(tǒng)的整體的安全性能，電網(wǎng)運行商就要使用升壓變壓器隔離的方式，將低壓電網(wǎng)或者中壓電網(wǎng)中接入光伏系統(tǒng)，那么電網(wǎng)運行商就要使用并網(wǎng)的形式進行，光伏企業(yè)就要根據(jù)自身的特點，使電壓具有精準性。為了能夠滿足其需求，就要改變電路阻抗參數(shù)，創(chuàng)建儲存能量的設備，控制光顧發(fā)電系統(tǒng)中的無用功率及有用功率，使光伏發(fā)電系統(tǒng)具有經(jīng)濟實用型。【2】

2、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高調整對策

（1）有功功率。在光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行過程中，會出現(xiàn)PCC電壓過高的問題，就會產(chǎn)生大量的有功功率，使系統(tǒng)容量出現(xiàn)超負荷狀態(tài)。在使用過程中要使光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定，并且在并網(wǎng)發(fā)電前控制及調整好電壓和電流。使用有功限制策略進行限制應用，全面掌握實驗過程的穩(wěn)定及暫停波形圖，通過圖 1可以了解到，在PCC本地負被隔離一，PCC會在短時間升高電壓，另外還能使調整器控制電壓，提高PCC的控制效率，控制系統(tǒng)的動態(tài)響應也也能進行控制。電壓的調整方式為穩(wěn)定波形，那么就表示目前系統(tǒng)的運行狀態(tài)處于穩(wěn)定模式，隨著時間的變化，輸出的電壓也在不斷的減少，最后電壓整體會出現(xiàn)歸零的情況，這就說明系統(tǒng)功率是在單位因子范圍中運行的。

（2）無功功率。無用功電流電源的調整使用的是雙二階通用積分器，它能夠有效的控制電力，檢測PCC電壓中的集體相位及浮動數(shù)值，可以比較粗電壓處于瞬間狀態(tài)的幅值及鎖定后的幅值，其中的誤差通過調節(jié)以后能夠取得電壓調節(jié)的無功補償，逆變器的整體數(shù)值受到疊加設定之后的無功電流控制，從而調整PCC。

首先將PCC的電壓狀況做好調整，在此過程中也會出現(xiàn)暫停及穩(wěn)定的波形圖，在PCC本地負載切除時，逆變器吸收不到任何功率，所以對于PCC的功率不能進行調整，電壓值歸零的時候，系統(tǒng)中的單位功率將不能正常運行，會導致整體功率因數(shù)大大降低。那么可以使用動態(tài)響應調節(jié)的方式，在調整有功電流之后，使光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠在單位功率因素中作用，有效控制電壓的進度。

（3）對比。在調整有功電壓及無功電壓的時候，有功電壓比無功電壓的響應快，在對無功電壓調整之后，光伏發(fā)電系統(tǒng)仍然在單位功率因數(shù)中。反過來就會使整個單位功率因數(shù)遭到制約，尤其是在電壓精度被控制的時候，有功電壓及無功電壓都有較好的控制。如果從經(jīng)濟方面進行考慮，無功電壓的控制具有較好的經(jīng)濟收益。

圖1 暫停狀態(tài)波形圖

3、選擇光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器

在光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓調節(jié)中，逆變器是最重要的調節(jié)設備。在選擇光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的時候，要根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體技術指標及廠商提供的產(chǎn)品手冊來選擇，另外還要考慮其他因素，比如整機效率、額定輸出功率、啟動性能、輸出電壓等。額定輸出功率指的是光伏逆變器的負載供電能力，選擇合理的逆變器能夠有效提高電壓調節(jié)的質量。輸出電業(yè)調節(jié)性能指的是逆變器的穩(wěn)壓性能，其與輸出電壓的偏差有著重要的聯(lián)系?！?】

三、結束語

目前我國光伏發(fā)電技術屬于新型產(chǎn)業(yè)，在光伏發(fā)電技術的發(fā)展中也受到了國家及社會的大力支持，調整光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓可以有效促進光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，其也受到了相關科研單位及光伏企業(yè)的關注。要想有效提高光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓調整的質量，就要全面掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點的運行機制，根據(jù)不同的系統(tǒng)制定不同的優(yōu)化對策，以此提高電壓調整質量，使光伏發(fā)電技術及光伏企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

[1]周家軍.光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高調整原理及策略[J].科學家,2016,4(3):34-35.

[2]溫媛媛,孫小娟.探討光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高調整策略[J].建筑工程技術與設計,2016(12).

[3]黃欣科,王環(huán),王一波,等.光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高調整原理及策略[J].電力系統(tǒng)自動化,2014,38(3):112-117.

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1007-6344（2017）02-0340-01