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分布式光伏发电控制系统的运行原理

引言


分布式光伏发电系统是指在用户场地附近建设的光伏发电设施,主要以用户侧“自发自用、余电上网”为主,以配电系统平衡调节为特征。由于分布式光伏发电具有靠近用户侧、位置分散的优点,可以有效解决我国能源资源与负荷需求分布不一致的问题,为新能源的开发利用提供良好的发展途径,是我国新能源发展的重点方向之一。


分布式光伏发电控制系统的运行原理


1.1系统构成


分布式光伏发电控制系统由光伏电源结构板、电流汇流设备、电源逆变器和电池组成。由于系统中使用的单个电池板不能直接生成可进网的交流电供用户使用。因此,需要串联光伏电池的结构板,通过集中设备收集光伏电池结构板产生的电力,为电源逆变器提供所需的电能,逆变器后的电能可以并入电网。受季节交替、天气变化等因素影响,同一地点不同时期的光照强度会有很大差异,甚至有些地区经常出现雨天,因此该地区光伏发电的功率波动相对较大,也非常不稳定。为了避免光伏发电不稳定对并网输入的巨大影响,光伏发电通常配备储能装置,在储能装置的作用下,可以为电网提供电池设备或电网内部结构等连续稳定的电流。因此,当光伏电池产生的功率过大时,应使用专业技术手段将过量的电能储存在电池设备中或直接传输到电网结构中。当光伏电池输出功率不高时,电池设备完成电力传输或放电,以达到平衡电能负荷的最终目的。


1.2光伏逆变设备


光伏逆变设备又称逆变电源,本质上是一种将直流电力转化为交流电力的转化设备。因此,该设备是发电系统的重要组成部分。随着电子技术和微电子技术的发展和进步,设备需要使用逆变技术将直流电气设备转化为交流发电设备。逆变技术要想正常应用,就需要使用易于控制的硬件设备和电子元件。因此,该技术控制电路由单片机处理设备取代传统的模拟集成控制电路,实现数字信号控制。随着计算机技术应用范围的扩大,优化了不同的设备部件和功率设备部件,使系统逆变器朝着体积小、运行效率高的方向发展。在系统运行过程中,逆变器主要用于控制半导体功率开关的启停,从而将分布式光伏发电控制系统产生的直流电力转化为交流电力。本质上,光伏逆变设备的运行环节是电流整流转换的逆流过程。


1.3功率点控制系统系统


通过控制计算,功率点控制系统可以详细预测系统工作状态下阵列可能产生的最大输出功率,有效改善基础系统的阻碍,从而满足系统的最大输出功率。当电池设备的温度和输出功率不断升高时,为了保证系统在正常运行条件下处于最佳状态,从而最大限度地输出更多的电能。在不同的光照强度下,光伏阵列的输出曲线具有显著的特点。其中,如果曲线的两个端点是最大输出功率位置点,则系统在某个时刻运行为A曲线端点。当光照强度过大时,光伏阵列曲线的结构会发生显著变化,最终在标准光照强度下保证最大运行功率位置点。


2分布式光伏并网的具体实践措施


2.1积极实施数字工具的开发和应用


(1)以实际问题为导向,科学拓宽设备监测维度。为实现设备监测维度的科学拓宽,有关部门应以实际问题为指导,对光伏项目进行实时监测,综合分析具体监测数据。利用数据中心对用户和配变文件进行在线梳理,结合配变实时功率数据信息,合理压缩数据监控频率,扩大负载监控。例如,从正面到反面进行双向监控,以确保光伏发电对配变的实际影响得到实时准确的反映。技术人员在进行配变分级预警分析时,应综合反向重过载时间、反向最低负荷率、反向最大负荷率的具体时间等因素,确保技术人员能够及时发现和科学处理隐患设备。(2)借助科学先进的自动化工具,有效提高管理工作的准确性和及时性。例如,借助机器人编程技术合理创建监控配变程序库,实现配变数据信息的定期自动采集和可访问容量的有效计算,提高监控配变承载力的基本目标,增强管理工作的数据理论支持。


2.2提高服务主动性


(1)加强宣传推广,把握主动权,把握市场机遇,利用全局思维和发展思维进行综合分析和规划。例如,从客户的角度思考,提前制作光伏台区的细节,定期在旅部、营业厅等区域进行宣传推广,明确政策要求,确保客户科学回答光伏台区的相关问题,实现客户积极接受并网的目标。(2)积极开展基层农村推广宣传活动,确保广大农民对分布式光伏并网的政策、流程、利弊有全面了解,增强人民群众的安全用电意识。走访光伏项目用户,发放服务卡,耐心细致地回答用户的相关问题,增强光伏用户对并网建设的理解,提高公司整体服务水平,为全面并网工作的顺利发展创造良好的基本条件。(3)建立以用户为中心、全面沟通、融合的协同联动体系。针对光伏开发区存在的问题,应定期开展研讨会,确保第一时间追溯到问题根源,采取科学有效的措施进行处理。


2.3光伏电站规划技术


在大规模光伏发电系统布局过程中,为了减少其对电力系统的影响,还要控制光伏电站的安装位置、安装容量、投资期限、光伏逆变器模块的使用,有效整合站内连接模式,确保相应的经济评价内容能够为构建和谐电力系统模式提供支持。1)从整体规划布局出发,独立光伏系统在光伏电站容量规划中较为常见。在分析系统可靠性的基础上,利用函数分析模拟方法评价其可靠性与光伏电站规划容量的关系,有效计算满足电站规划容量参数,综合评价运行维护成本和生命周期投资成本。2)在大型并网光伏电站的接线拓扑结构中,集中式、串联式和微逆变器更为常见。基于安全可靠的综合考虑,应明确设备选择和接线处理模式。此外,有效衡量光伏发电与电力系统充裕度和安全性之间的关系,确保置信容量能有效量化光伏发电的容量价值。


结束语


分布式光伏发电有效利用太阳能,不污染环境,满足当前经济需求。分布式光伏发电可以满足各社会的长期发展需求和我国可持续发展的现状。然而,由于发电设备和发电方法的特殊性,仍然需要解决许多问题。当分布式光伏发电并网时,会对电能质量和继电保护产生一系列影响。专业技术人员应学习高度的相关知识,合理确定并网容量、并网位置等因素,结合先进的机械设备,确保我国电网的安全运行。最重要的是整个电网的维护安全、运行安全和网络损耗的影响。因此,通过技术监督、协调、网络检测等方式解决相关问题,应本着可持续发展的理念,支持发电产业的进一步发展。


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