光伏并网系统技术的特性和体系结构
光伏发电与风力发电的并网技术分析
光伏发电与风力发电的并网技术分析摘要：众所周知，我国的发电类型种类众多，其中光伏发电与风力发电被广泛应用在生产生活之中。
本文将详细介绍光伏发电与风力发电并网技术的应用特征，通过专业的研究与调查，精准找出风力发电与光伏发电并网技术的运用现状，并提出优化风力发电与光伏发电并网技术的有效改进措施，其措施内容包含设计新型配电体系、完善综合发电系统、增加并网发电监测力度、控制并网运行状态及科学检测并网运用问题，从而有效增强风力发电与光伏发电并网技术的应用质量。
关键词：光伏发电；风力发电；并网技术析引言风能、光能作为清洁型能源，具有无污染、低成本的应用优势。
因此，在新时期电力生产中，风力发电技术、光伏发电技术逐渐被推广应用，成为新能源发电技术体系中的关键技术。
但是为发挥风电技术和光伏发电技术的应用优势，还应深入进行技术研究，针对性的改善电力生产中的能源结构。
1概述1.1光伏发电并网技术光伏发电适用于连接公共电网的技术手段，并网光伏发电系统由太阳能电池组、DC或AC逆变器、交流负载、变换器组成，系统运行期间，公共电网会和并网系统相互协调，共同供应电力资源。
在此过程中，光伏发电系统主要是将直流电转换为交流电，公共电网则进行储能，起到蓄电的作用，有助于节约系统应用蓄电池时的成本。
不仅如此，相较于蓄电池，公共电网储能的稳定性较强[3]。
随着并网光伏发电技术的发展，航天、边防等领域的电能转换率明显提升，且电力供应成本下降。
但是在具体应用并网光伏发电技术时，还应着重考虑“电压波动”“谐波”“无功平衡”等问题。
1.2风力发电的并网技术风力发电是目前应用广泛的发电技术，可以利用丰富的风能资源，为电力企业提供更加稳定的能源。
相比于火力发电与水力发电，风力发电更加适应低碳经济的发展，因此风电产业的规模持续增长。
风力发电并网能够为人们提供稳定的电能资源，在并网发电系统中有风轮、齿轮箱、发电机、并网装置、变压器等装置，可以进行风能功率调节控制、风能传动、电能转换、电压变更等操作，最终将电能接入电网。
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介概述并网光伏电站是将太阳能转化为电能并连接到电网的一种发电系统。
它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成，主要用于向电网输送电能。
本文将对并网光伏电站的基本结构、系统组成、主要设备及其性能进行简述。
基本结构并网光伏电站基本结构包括太阳能光伏组件阵列、逆变器、变压器和配电系统。
太阳能光伏组件通过光伏效应将太阳能转化为直流电能，在经过逆变器的转换后，将直流电能转化为交流电能，并通过变压器进行电压调整，最后通过配电系统与电网连接，实现电能的输送。
系统组成1. 光伏组件光伏组件是并网光伏电站中最核心的组成部分，它由多个光伏电池组成。
光伏电池将太阳能转化为直流电能，并且具有自洁、优异的抗风、抗冲击性能。
在光伏电站中，光伏组件通常会被安装在支架上，以最大限度地吸收太阳能。
2. 逆变器逆变器是光伏电站中的核心设备之一，它将光伏组件输出的直流电能转换为交流电能，并确保输出功率符合电网要求。
逆变器具有高效率、稳定性和可靠性的特点，常见的逆变器类型包括集中式逆变器和分布式逆变器。
3. 变压器变压器是光伏电站中用于电压调整和输电的重要设备。
它将逆变器输出的交流电能的电压调整为适合电网输电的电压。
变压器还具有隔离电网的作用，确保电网的安全性和稳定性。
4. 配电系统配电系统是并网光伏电站中用于将电能输送到电网的系统。
它包括电缆、开关设备、电表计量等组成部分。
配电系统负责将逆变器转换后的交流电能通过电缆连接到电网，并进行相应的电能计量和记录。
主要设备及性能简介光伏组件•主要设备：太阳能光伏电池•性能特点：–高效转化太阳能为电能–自洁能力，能够减少灰尘和污染物对光伏板的影响–抗风、抗冲击性能良好，具有较长的使用寿命逆变器•主要设备：集中式逆变器、分布式逆变器•性能特点：–高效稳定的直流-交流转换效率–宽输入电压范围，适应不同光照条件下的电能输出–具有电网保护功能，能够自动检测并隔离故障变压器•主要设备：变压器装置•性能特点：–能够调整逆变器输出的交流电压，符合电网要求–具有隔离电网的作用，确保电网的安全性和稳定性–功率损耗小，能够提高系统的整体效率配电系统•主要设备：电缆、开关设备、电表计量等•性能特点：–通过合理的配电设计和设备选择，能够实现可靠的电能输送–具备相应的电能计量和记录功能，为电网管理提供数据支持–系统运行稳定，具有较高的安全性和可靠性总结并网光伏电站是一种利用太阳能发电的系统，它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成。
光伏发电系统方案
1、太阳能光伏发电系统的介绍太阳能光伏系统简介从人类历史上而言，正因为有太阳的存在，所以在地球上才会拥有人类赖以生存的环境和人类能够出现并得以繁衍生存的原因，可见其对人类的发展有着十分重大的影响作用。
随着人类科学技术的不断发展，人们对太阳能源的利用不再局限于传统的耕种作物的光合作用，而是将其直接转换成为热能和电能等。
利用太阳能时，可以避免对环境的污染，不需要消耗地球上已有的资源，无论是安全性还是可靠性上，都是人类能源利用的首选。
从人类长远的发展战略而言，有效利用太阳能也有利于保护生态环境，产生更多的经济效益。
利用光伏发电系统，能够将太阳能进行有效的转换，从而为整个人类的生产生活提供清洁的电能，对人类社会的发展有着十分重要的影响意义。
经过长时间的研究和发展，我国已经形成了完整的太阳能电池组件的生产供应链，包括了电池组件的生产、制造、组装等各个环节。
我国一直重视对太阳能的利用，经过多年的努力，如今已经拥有世界上先进的光伏发电技术，并出口至全球各地，打造出具有竞争优势的中国品牌。
一般悄况下，按照光伏发电系统不同的功能系统组成，可以将整个系统具体划分为太阳能电池、控制器、蓄电池以及逆变器。
按照其和电网是否连接的状态进行划分，乂可以将其划分成为和电网连接或独立式的发电方式。
其中，独立式的发电方式主要是应用于农村民用方面，以家庭或村为单位，满足于用电需求量较少的情况，或者是十分偏远的地区，全国电网难以覆盖的地方，可以利用光伏发电来解决用电问题。
除此之外，和整个用电网络连接在一起的是并网式的光伏发电系统，这能够补充我国电能的不足，为我国工业和经济发展提供更加强力的基础保障。
我国长时间都在大力发展清洁能源，水力发电、太阳能发电、潮汐发电等多找清洁能源发电方式的年发电量在总发电量中所占的比例越来越大。
2太阳能光伏发电系统类型按照光伏发电系统的结构形式和区域围的不同，可以将其分为并网、微网以及独立发电系统这三种。
其中的独立发电系统是单独的光伏发电系统，能够提供给个别用户的供电：微网发电系统是一个较小连网系统，在一个村或区域圉相对独立的连网系统；并网发电系统则是和整个电网系统进行统一连接，从而可以实现互补。
第2章 光伏电池与光伏阵列
2021/4/11
济南大学物理学院
13
2.4 光伏电池的转换效率及其影响因素
2.4.1 光伏电池的转换效率
光伏电池的转换效率是光伏电池的输出功率P与
投射到电池表面上的全部光功率Pin之比。其值取 决于工作点，通常采用效率的最大值作为光伏电
池的效率。
Um Im UmIm 100 %
Pin
SAall
2021/4/11
济南大学物理学院
5
其中：
qE
IVD I D0 (e AKT 1)
式中，q为电子电荷，1.6×10-19C；K为玻尔兹曼常 数，1.38×10-23J/K；A为常数因子（正偏电压大时 A值为1，正偏电压小时为2），E电池电动势。
I DO为光伏电池无光照时的饱和电流
Is
IV
D
R
I
s
济南大学物理学院
15
二、 光照特性
温度不变，光伏电池在不同 日照强度下的输出特性曲线
温度不变，光伏电池在不 同日照强度下的功率曲线
2021/4/11
济南大学物理学院
16
三、 温度特性
照度不变，光伏电池在不 同温度下的输出特性曲线
国网电科院_光伏电站接入电网技术规定
并失去选择性 导致重合闸不成功 ……
日本2.2MW太阳城项目：大量配电网保护更换； 浙江示范工程：加装低周、低压解列、过流等保 护；校核和调整10kV电流速断、延时电流速断、 过流保护、反向故障保护定值。
2. 光伏发电对电网的影响
配电网的运行控制问题
孤岛引起的安全问题
线路维护人员人身安全受到威胁 与孤岛地区相连的用户供电质量受影响
包括容量、接入电压等级、保护配置、监控通信等）和关 键设备选型。
1. 编制背景及基本原则
有利于电网进行科学的接入规划和技术升级
技术规定的编制和实施，应有利于电网掌握光伏电站的运
行状态和运行规律，进行稳定控制、继电保护、调度运行 等方面的技术升级，进行合理的接入电网规划设计，提升 电网接纳光伏发电的能力。
250kW屋顶工程实测最大功率变化率 为每分钟20％ 60kW屋顶工程实测最大功率变化率 为每分钟25％
2. 光伏发电对电网的影响
大电网稳定控制问题
采用“集中开发、高压送出”模式开发的大规模光伏电站多
集中在西北、华北等日照资源丰富的荒漠/半荒漠地区，而这 些地区一般地域范围广而本地负荷小，光伏电站的电力需要 进行远距离输送。 随着光伏电站数量和规模的不断加大，光照短期波动和周期 性变化引起的线路电压超限现象将逐步出现，长距离输电的 电压稳定性问题将成为制约大规模光伏电站建设开发的主要 因素之一。 光伏发电的运行控制特性完全由电力电子逆变器决定，没有 转动惯量和阻尼特性，与常规发电机组有较大的区别。光伏 发电的大规模接入对电网的安全稳定分析提出了新的挑战。
《可再生能源发展“十一五”规划》提出，到2010年初步建立
国家电网公司积极响应国家新能源的发展战略，促进光伏发电
分布式光伏发电系统的并网技术应用研究
分布式光伏发电系统的并网技术应用研究发布时间：2022-06-15T07:25:31.137Z 来源：《科学与技术》2022年2月4期作者：王小飞[导读] ：近年来，我国社会上对能源的需求日益增多王小飞华电（宁夏）能源有限公司新能源公司 750016摘要：近年来，我国社会上对能源的需求日益增多，人们也早已利用了拥有高度可再生性与清洁性的太阳能，分布式光伏发电系统噪声低、污染低，可满足现代用户的各项需求，有效弥补了传统配电网的各项不足，因此本文分析了分布式光伏发电系统并网技术的概念，探讨了其具有的施工难度低、投资成本低等优势，提出了分布式光伏发电系统并网技术的设计及其应用与发展，希望为有关部门提供参考。
关键词：分布式光伏发电系统；太阳能；并网技术；应用发展引言：当前我国国内的发电产业规模不断扩大，国家也不断提出了应用可循环再生资源的重要性，因此发电系统为保障光伏发电的稳定性，应依托太阳能电池阵列、控制器等相互协同，提高电网体系的能源使用效率，为此分布式光伏发电系统的并网技术可以得到广泛运用，为实现并网的安全可靠，并推动分布式光伏发电的长远发展。
一、分布式光伏发电系统并网技术的概念分布式光伏发电系统中，是指在用户所在的场地周边进行安装架设，以用户自发自用为主导，并将多余的电量与网线网络相结合的一种发电设施，具有一定的新颖性，且发展前景较为广阔，拥有较高的应用价值，可有效改善传统配电中，由于配电线路过长而造成的电能损失问题。
光伏发电并网是利用内部太阳能组件产生的直流电，经过并网逆变器的转换，形成符合当前国家电网要求的交流电后，接入公用电网，可分为带蓄电池与不带蓄电池的系统，其中蓄电池可为整体系统提供较多的可调度性，可根据用户需求办理退网手续，也可拥有电池的功能，可在停电事故时发挥紧急电源的效果。
经常会被安装在民用建筑上，而不带蓄电池的则会安装在其他的大型建筑中。
近年来我国也发布了分布式光伏发电的具体管理方式，也为分布式光伏发电的高速高质提供了促进作用。
光伏并网发电系统
光伏并网发电系统1. 概述光伏并网发电系统是一种利用太阳能光伏电池组将光能转化为电能，并通过并网逆变器将电能注入电网的发电系统。
它是清洁能源发电的重要组成部分，具有环保、可持续等优点，被广泛应用于家庭、工业和商业等领域。
2. 原理光伏并网发电系统的工作原理主要分为光电转换、电能调节和并网注入三个步骤。
首先，太阳能光线通过光伏电池组，光能转化为直流电能。
然后，通过光伏逆变器将直流电转化为交流电，并对电能进行调节，确保输出电压和频率符合电网要求。
最后，交流电能通过电网连接，供应给周围的电力用户使用。
3. 组件和设备光伏并网发电系统主要由光伏电池组、光伏逆变器、配电箱和计量装置等组件和设备构成。
3.1 光伏电池组光伏电池组是光伏并网发电系统的核心组件，由多个太阳能电池板组成。
它们将太阳能光线转化为直流电能，并提供给逆变器进行转换。
3.2 光伏逆变器光伏逆变器是光伏并网发电系统中的关键设备，负责将直流电能转化为交流电能，并实时监测并调节输出电压和频率，以满足电网的要求。
逆变器通常具有高效率、稳定性和安全性等特点。
3.3 配电箱配电箱用于分配光伏发电系统和电网之间的电能流向，确保发电系统与电网正常连接，并提供过电压和过电流保护功能。
3.4 计量装置计量装置用于测量光伏发电系统的发电量和电能消耗量，对系统运行情况进行监测和统计。
4. 运行流程光伏并网发电系统的运行流程分为系统启动、发电和停机三个阶段。
4.1 系统启动系统启动需要先将光伏电池组的直流电源与逆变器连接，并配置合适的工作参数。
逆变器根据配置参数开始运行并监测光伏电池组的电流、电压等信息。
4.2 发电在光伏电池组接收到阳光后，光能被转化为直流电能，通过逆变器转化为交流电能，并注入电网供电。
逆变器实时监测电网电压和频率，并调节输出电能以跟随电网的变化。
4.3 停机当光伏并网发电系统停止工作时，逆变器将停止输出电能并断开与电网的连接。
此时，光伏电池组暂停接收太阳能光线，系统进入待机状态。
光伏发电并网开关原理
光伏发电并网开关原理
光伏发电并网开关原理是一种电气设备，用于将光伏发电系统与电力网络连接或断开。
它的工作原理基于电力系统的运行特性和光伏发电系统的功率控制要求。
光伏发电并网开关通常由电子元器件和相关控制系统组成。
其主要功能是实现光伏发电系统和电力网络之间的电能传递以及对电力流的控制。
光伏发电并网开关在正常工作情况下将光伏发电系统与电力网络连接，使光伏发电系统产生的电能能够直接注入电力网络中。
在这种模式下，光伏发电系统的电能将与电力网络的电能进行混合，并提供给电力用户使用。
当光伏发电系统需要断开与电力网络的连接时，光伏发电并网开关会进行切换。
其中的控制系统会检测电力网络的状态，当电力网络发生故障或需要维护时，光伏发电并网开关会自动切换至断开状态，保护光伏发电系统及与之相连的设备。
另外，光伏发电并网开关还可以实现对光伏发电系统的功率控制。
通过控制开关的状态，可以调整光伏发电系统输出的功率大小，以适应电力网络的需求。
例如，在电力需求较低的时候，可以降低光伏发电系统的输出功率，避免过量的电能注入电力网络。
总之，光伏发电并网开关的原理在于通过控制开关的状态来实现光伏发电系统与电力网络之间的连接或断开，并实现对光伏
发电系统的功率控制。
这样可以保证光伏发电系统的安全运行，并最大限度地利用光伏发电系统产生的电能。
光伏发电系统简介
监控系统
监控系统是监控 整个系统的运行状 态，设备的各个参 数，记录系统的发 电量，环境等的数 据，并对故障进行 报警。
光伏发电系统设计
综合考虑系统所在位置，当地的气候条件，日照时 数，连续阴雨天气，负载的用电量等，通过专业的系统 设计软件，对整个系统进行优化设计，使其达到最大的 发电量。
光伏发电技术的优势
2.目的 利用建筑物的迎光面，吸收太阳辐射能直接变成电能。
在有电网的地方提供峰值电力，减少常规能源消耗、保 护环境。在无电地区配合蓄电池充电，解决当地生活用 能和生产用能。
3.技术要求
(1) 满足并网光伏发电系统的技术规范（标准） (2) 满足建筑结构技术规范（标准） (3) 满足建筑节能技术规范 (4) 满足特种建材的技术规范 (5) 满足独立光伏电站技术规范 (6) 满足中国和国际光伏组件标准化技术要求（GB, TUV, UL……） (7) 满足建筑施工及电气安装的基本要求 (8) 满足BIPV项目报建、安装、运行、验收、杄测及维护的规范
4.光伏发电系统与建筑结合的类型 （1）太阳能光伏发电与建筑屋面结合 （2）太阳能光伏发电与建筑阳台结合 （3）太阳能光伏发电与建筑墙面结合 （4）太阳能光伏发电与建筑屋檐结合 （5）太阳能光伏发电与建筑窗檐结合 （6）太阳能光伏发电与建筑门窗结合
5.太阳能光伏与建筑一体化优点：
（1）可以有效利用围护表面（屋顶和墙面），无需额外用地或加建其他设 施，节省了土地资源这对于人口密集、土地昂贵的城市建筑有尤为重要； （2）可原地发电、原地使用，可节约电站送电网的投资和减少输电、分电 损耗； （3）通常夏季由于空调、制冷等设备的使用，形成用电高峰，而这时也是 光伏方阵发电最多的时期，BIPV系统除保证自身建筑内用电外，还可以向 电网供电，从而舒缓高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的 社会效益； （4）由于光伏阵列安装在屋顶和墙面上，并直接吸收太阳能，避免了墙面 温度和屋顶温度过高，因此可以改善室内温度，并且降低空调负荷； （5）利用太阳能光伏发电减少了一般由于化石燃料发电所带来的严重空气 污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要； （6）在建筑围护结构上安装光伏阵列，可推动光伏组件的应用和批量生 产，进一步降低其市场价格；
风力与光伏发电的并网技术分析
风力与光伏发电的并网技术分析摘要：风能和太阳能都是取之不尽的清洁型能源，也是新能源开发背景下的新产物，风力发电与光伏发电具有很强的经济性与环保性特点，避免过度消耗自然资源。
但是就实际情况来看，在两者并网过程中，依然存在着多方面问题，包括调试困难、运行不流畅等，如果没有采取合适的手段予以解决，将会严重影响到电力系统的稳定性。
因此，对风力发电和光伏发电并网问题进行研究具有重要意义。
关键词：风力发电并网；光伏发电并网；技术措施1风力发电和光伏发电并网概述1.1风力发电并网概述在风力发电并网系统中，发挥作用的基本结构为微网系统。
其应用优势主要体现在若并网系统在运行中受到干扰或者出现问题，微网系统能够自动检测并初步解决这些问题；在微网系统中有分布式电源，因此微网系统能够使电网受到的干扰降到最低。
微网系统的组成主要包括微型电源负荷结构、电能转换设备、储能装置等，在实际应用中，这些结构通过协同作用，能够充分、合理地应用传输进电网的能源，通过能源的有效调配和充分应用，提升并网运行的效果。
在发电并网系统运行的可靠性方面，微网系统可通过灵活调整负荷级别来保证整体网络系统的运行稳定性；在实际应用效果方面，由于微网系统中存在分布式电源结构，微网系统除了能够实现并网电力资源的稳定供应，还能在本地供电任务完成后，将剩余的电力资源直接合并融入宏观的电网系统中继续应用，这也是微网系统的智能化和环保性能的典型体现。
1.2光伏发电并网概述并网光伏发电强调的是把太阳能光伏发电和电网系统连接到一起，目的是给电力系统提供无功和有功功率，推动光热资源向着电能资源的顺利转化，在变压器的引导下，将电能资源转化为与电网相一致的电压，保证后期在系统中的正常传送。
值得注意的是，光伏发电并不需要使用蓄电池，这就减轻了环境的负担，而且也大大降低了资源的消耗，保证供电的稳定性和可靠性，让电网的运行环境变得更加安全。
与此同时，光伏发电的运作体系并不十分复杂，反而是在一定程度上省略了许多繁琐的操作流程，可以获得大于投资的收益。
光伏发电并网稳定性问题及解决方案
光伏发电并网稳定性问题及解决方案第一部分光伏发电并网基础介绍 (2)第二部分并网稳定性问题概述 (5)第三部分电压波动问题及影响 (8)第四部分电流谐波问题及影响 (12)第五部分电能质量问题及影响 (15)第六部分解决方案：动态无功补偿 (18)第七部分解决方案：有源电力滤波器 (21)第八部分智能控制策略的应用 (23)第一部分光伏发电并网基础介绍光伏发电并网基础介绍2光伏发电系统概述光伏发电是利用太阳能电池将太阳辐射转换为电能的发电方式。
在光伏发电系统中，太阳能电池组件通过逆变器、汇流箱等设备与电网相连，实现电能的生产和输送。
3光伏发电系统的组成典型的光伏发电系统主要由以下几个部分组成：3太阳能电池组件：太阳能电池组件是光伏发电系统的核心部分，负责将太阳能转化为直流电。
4逆变器：逆变器是一种电力电子设备，负责将太阳能电池组件产生的直流电转换为可以并入电网的交流电。
5汇流箱：汇流箱用于汇集多个太阳能电池组件产生的电流，并进行电压调节和保护。
6监控系统：监控系统对整个光伏发电系统的工作状态进行实时监测和数据采集，以便于管理和维护。
7并网接口设备：并网接口设备包括断路器、隔离开关、计量装置等，用于保证光伏发电系统安全稳定地并入电网。
4光伏发电并网标准为了确保光伏发电系统能够顺利并入电网，国家和地区制定了相应的并网标准和技术规定。
例如，中国的《分布式电源接入配电网技术规定》和《光伏发电接入电力系统技术规定》等文件对光伏发电并网的技术要求进行了明确的规定。
5光伏发电并网稳定性问题尽管光伏发电具有清洁、可再生等优点，但在并网过程中仍然存在一些稳定性问题，主要包括以下几点：4输出功率波动：由于太阳能受天气和季节等因素影响较大，导致光伏发电输出功率不稳定，可能对电网造成冲击。
5频率调节能力有限：光伏发电系统不能像传统火电机组那样通过调整自身的出力来维持电网频率稳定。
6电压调节能力不足：当光伏发电系统并网时，可能会引起局部电网电压波动，从而影响供电质量。
新能源行业光伏发电系统建设及运营方案
新能源行业光伏发电系统建设及运营方案第一章光伏发电系统概述 (3)1.1 光伏发电基本原理 (3)1.2 光伏发电系统分类 (3)1.2.1 按照应用场景分类 (3)1.2.2 按照技术特点分类 (3)1.3 光伏发电系统应用领域 (3)1.3.1 住宅光伏发电 (3)1.3.2 工商业光伏发电 (4)1.3.3 农村光伏发电 (4)1.3.4 光伏电站 (4)1.3.5 光伏扶贫 (4)1.3.6 光伏与建筑一体化 (4)1.3.7 光伏应用产品 (4)第二章项目可行性分析 (4)2.1 市场需求分析 (4)2.2 技术可行性分析 (5)2.3 经济效益分析 (5)第三章项目规划与设计 (5)3.1 项目选址与布局 (5)3.1.1 选址原则 (5)3.1.2 布局设计 (6)3.2 光伏组件选型与配置 (6)3.2.1 组件选型 (6)3.2.2 组件配置 (6)3.3 系统集成与优化 (6)3.3.1 系统集成 (6)3.3.2 系统优化 (7)第四章设备选型与采购 (7)4.1 光伏组件选型 (7)4.2 逆变器选型 (7)4.3 辅助设备选型 (8)第五章工程施工与验收 (8)5.1 施工组织与管理 (8)5.1.1 施工组织 (8)5.1.2 施工管理 (8)5.2 施工工艺与质量控制 (8)5.2.1 施工工艺 (9)5.2.2 质量控制 (9)5.3 系统调试与验收 (9)5.3.1 系统调试 (9)5.3.2 验收流程 (9)5.3.3 验收标准 (9)5.3.4 验收合格后的工作 (9)第六章运营管理 (9)6.1 运营组织与管理 (9)6.1.1 组织架构 (9)6.1.2 管理制度 (10)6.1.3 人员培训与考核 (10)6.2 运营维护与故障处理 (10)6.2.1 运营维护 (10)6.2.2 故障处理 (11)6.3 运营数据分析与优化 (11)6.3.1 数据采集与分析 (11)6.3.2 优化建议 (11)第七章电力并网与调度 (11)7.1 电力并网技术要求 (11)7.1.1 并网标准与规范 (11)7.1.2 并网设备选型 (12)7.1.3 并网方式 (12)7.2 电力调度与控制 (12)7.2.1 调度原则 (12)7.2.2 调度策略 (12)7.2.3 调度系统 (12)7.3 并网运行监测与优化 (13)7.3.1 监测内容 (13)7.3.2 监测手段 (13)7.3.3 优化策略 (13)第八章环境与安全 (13)8.1 环境保护措施 (13)8.1.1 环境影响评估 (13)8.1.2 生态保护措施 (14)8.1.3 污染防治措施 (14)8.2 安全生产管理 (14)8.2.1 安全生产责任制 (14)8.2.2 安全管理制度 (14)8.2.3 安全培训与宣传教育 (14)8.2.4 安全设施与设备 (14)8.3 应急预案与处理 (14)8.3.1 应急预案制定 (14)8.3.2 应急预案演练 (15)8.3.3 报告与处理 (15)第九章财务管理与投资回报 (15)9.1 投资估算与资金筹措 (15)9.2 成本控制与财务管理 (16)9.3 投资回报与盈利分析 (16)第十章发展前景与政策建议 (16)10.1 光伏发电行业发展趋势 (16)10.2 政策法规与产业政策 (17)10.3 产业技术创新与市场拓展 (17)第一章光伏发电系统概述1.1 光伏发电基本原理光伏发电，是指利用光伏效应将太阳光能直接转换为电能的一种发电方式。
光伏并网协议
光伏并网协议1. 引言光伏发电技术是一种利用光能直接转化为电能的清洁能源技术。
随着全球对可再生能源的需求不断增加，光伏发电系统的应用也越来越广泛。
为了确保光伏发电系统的安全可靠并与电网良好地协同工作，需要制定一套光伏并网协议。
2. 背景光伏发电系统通过将太阳能转化为直流电，然后经过逆变器将直流电转换为交流电，并将其连接到电网上。
由于光伏发电系统是分布式发电系统，因此光伏发电系统需要与电网进行有效的协同工作，以确保电力的稳定供应。
3. 光伏并网协议的目的光伏并网协议的主要目的是确保光伏发电系统与电网之间的安全可靠连接，并实现以下目标：•最大限度地提高光伏发电系统的发电效率；•确保光伏发电系统与电网之间的稳定能量传输；•保护电网的安全和稳定运行；•提供监测和管理光伏发电系统的机制。
4. 光伏并网协议的主要内容及要求4.1. 电网接入要求光伏发电系统需要满足一系列的电网接入要求，包括但不限于以下内容：•电压和频率范围：光伏发电系统的输出电压和频率必须与电网的标准要求相匹配；•电力质量：光伏发电系统的电力质量应符合电网的要求，包括谐波、功率因数等；•短路保护：光伏发电系统应具备短路保护功能，以确保系统在发生短路时能够有效地切断电流；•隔离措施：光伏发电系统与电网之间应有适当的隔离措施，以防止电网故障对光伏发电系统的影响；•安全要求：光伏发电系统应符合相关的安全标准和监管要求，以确保操作人员和设备的安全。
4.2. 运行管理要求光伏并网协议还包括一系列的运行管理要求，以确保光伏发电系统与电网的协同工作。
这些要求包括但不限于以下内容：•运行监测：光伏发电系统需要具备远程监测功能，以实时监测系统的运行状态和性能参数；•故障诊断与排除：光伏发电系统应能够自动诊断故障并采取相应的措施进行排除；•数据传输：光伏发电系统需要与电网进行数据传输，以实现电力的平衡和优化调度；•通信协议：光伏发电系统需要遵循特定的通信协议，与电网实现有效的通信；•运行策略：光伏发电系统需要制定合理的运行策略，以最大限度地提高发电效率和电网协同工作效果。
光伏并网原理
光伏并网原理光伏并网系统是指将太阳能光伏发电系统与电网相连接，将太阳能光伏发电系统所产生的电能以直流或交流形式送入电网，以实现太阳能光伏发电系统与电网的互联互通。
光伏并网系统的主要组成部分包括光伏阵列、逆变器、电网连接装置和监控系统等。
首先，光伏阵列是光伏并网系统的核心部件之一，它由多块光伏组件组成，能够将太阳能转化为直流电能。
光伏组件通过光伏阵列连接在一起，形成一个整体，以提高发电效率和稳定性。
光伏阵列的选址和布局对光伏并网系统的发电效率和经济性具有重要影响。
其次，逆变器是光伏并网系统中的另一个关键部件，它能够将光伏阵列输出的直流电能转化为交流电能，以适应电网的供电要求。
逆变器的性能和稳定性直接影响着光伏并网系统的发电效率和电网接入质量。
因此，选用高性能的逆变器对光伏并网系统的运行至关重要。
此外，电网连接装置是光伏并网系统与电网连接的桥梁，它能够实现光伏发电系统与电网的安全、稳定地连接和运行。
电网连接装置具有过载保护、短路保护、接地保护等功能，能够确保光伏并网系统与电网的安全运行。
最后，监控系统是光伏并网系统的“大脑”，它能够实时监测光伏阵列的发电情况、逆变器的运行状态、电网连接装置的工作情况等，并能够对系统进行远程监控和管理。
监控系统的高效运行能够保障光伏并网系统的安全、稳定地运行，提高光伏发电系统的运行效率和可靠性。
总的来说，光伏并网原理是通过光伏阵列、逆变器、电网连接装置和监控系统等多个部件的协同作用，将太阳能光伏发电系统与电网相连接，实现太阳能光伏发电系统的发电和电网的供电之间的互联互通。
光伏并网系统的运行质量和安全性对于提高太阳能利用效率、降低能源消耗具有重要意义。
随着太阳能光伏技术的不断发展和完善，光伏并网系统将在未来的能源领域发挥越来越重要的作用。
光伏并网发电系统的结构和基本原理
光伏并网发电系统的结构和基本原理1.1 光伏并网发电系统的组成及分类1.1.1 光伏并网发电系统的组成光伏并网发电系统是将太阳能电池发出的直流电转化为与电网电压同频同相的交流电，并且实现既向负载供电，又向电网发电的系统。
光伏并网发电系统主要由光伏阵列、并网逆变器、控制器和继电保护装置组成。
光伏阵列是光伏并网发电系统的主要部件，由其将接收到的太阳光能直接转换为电能。
目前工程上应用的光伏阵列一般是由一定数量的晶体硅太阳能电池组件按照系统需要的电压的要求串、并联组成的。
并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心，它将光伏阵列发出的电能逆变成220V/50Hz的正弦波电流并入电网。
电压型逆变器主要由电力电子开关器件组成，以脉宽调制的形式向电网提供电能。
控制器一般由单片机或DSP芯片作为核心器件，控制光伏阵列的最大功率点的跟踪、控制逆变器并网电流的功率和波形。
继电保护装置可以保证光伏并网发电系统和电网的安全性。
1.1.2 光伏并网发电系统的分类光伏并网发电系统有单级式光伏并网发电系统和两级式光伏并网发电系统。
单级式光伏并网发电系统中，并网逆变器要同时完成MPPT 和并网电流控制的任务，即保证光伏阵列输出功率最大化的前提下控制并网电流与电网电压同频同相；两级式光伏并网发电系统中，并网逆变器只需进行逆变控制，光伏阵列最大功率点跟踪（MPPT ）由前级DC/DC 变换器完成，并网逆变器通过控制DC/DC 变换器的输出电压实现系统功率平衡，并网逆变器控制的任务是保证输出电流与电网电压频率、相位完全一致。
1.2 光伏阵列模块工作点（MPPT ）跟踪控制1.1.1 光伏阵列输出特性太阳能电池是利用半导体光伏效应制成, 它是将太阳辐射能直接转换为电能的器件。
太阳能电池电路模型见图2-1。
a:（I ph ：光生电流, 正比于太阳能电池的面积和入射光的辐照度; I D ：暗电流; R sh ：旁路电阻; R s ：串联电阻; R L ：电池的外负载电阻; U oc ：电池的开路电压。
太阳能光伏并网系统拓扑概述
光伏并网系统拓扑概述目前，光伏发电系统主要有独立运行模式和并网发电模式两种。
在这里主要以并网发电模式为重点介绍。
光伏并网发电系统是指将光伏阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅值、同频、同相的交流电，并实现与电网连接的系统.1.1 可调度式与不可调度式系统目前常见的光伏并网发电系统，根据其系统功能可以分为两类：一种为不含蓄电池的“不可调度式光伏并网发电系统”；另一种为系统包括蓄电池组作为储能环节的“可调度式光伏并网发电系统”。
两者的系统配置示意图如图1和图2所示。
可调度式并网光伏系统设置有储能装置，兼有不间断电源和有源滤波的功能,而且有益于电网调峰。
但是，其储能环节通常存在寿命短、造价高、体积笨重以及集成度低的缺点,因此,目前这种形式的应用较少。
可调度式光伏并网发电系统与不可调度式相比,最大的不同是系统中配有储能环节,通常采用铅酸蓄电池组，其容量可根据实际需要进行配置。
在功能上，可调度式系统有一定扩展和提高，主要包括：（1)。
系统控制器中除了并网逆变器部分外,还包括蓄电池充放电控制器，根据系统功能要求进行蓄电池组能量管理；（2)。
在交流电网断电时，可调度式系统可以实现不间断电源（UPS）的功能，为本地重要交流负载供电；(3)。
较大容量的可调度式光伏并网发电系统还可以根据运行需要控制并网输出功率,实现一定的电网调峰功能。
虽然在功能上优于不可调度式光伏并网系统,但由于增加了储能环节，可调度式光伏并网系统存在着明显的缺点。
这些缺点是目前限制可调度式光伏并网系统广泛应用的主要原因,包括：（1）。
增加蓄电池组导致系统成本增加；（2）。
蓄电池的寿命较短，远低于系统其他部件寿命：目前免维护铅酸蓄电池在合理使用下寿命通常为3到5年，而光伏阵列一般可以稳定工作20年以上；(3）. 废弃的铅酸蓄电池必须进行回收处理，否则将造成严重的环境污染。
图1 不可调度式图2 可调度式1.2 光伏并网发电系统的结构大多数用电设备以交流供电方式为主，光伏阵列发出的直流电需用逆变器将其转化为交流电供负载使用。
第二章 单相光伏并网发电系统结构与工作原理
第2章单相光伏并网发电系统结构与工作原理2.1 单相光伏并网发电系统基本原理图2-1 典型光伏发电系统框图单相光伏并网发电系统由四部分组成，即太阳能电池方阵、蓄电池组、逆变器和控制器，其典型的系统框图如图2-1所示。
并网光伏发电系统的主要特点是，与公用电网发生紧密的电联系。
光伏发电系统多余的电力向电网供电，不足的电力由电网补。
其工作的基本原理是，太阳能电池方阵受到太阳辐照，通过太阳能电池的光生伏打效应，将太阳光能直接转换为直流电能，太阳能电池方阵的输出端经防反充二极管接至控制器。
控制器的一对输出端接至蓄电池组，对其进行充、放电保护控制；控制器的另一对输出端通过开关接至逆变器，将直流电逆变为交流电，可以向交流负载供电，也可以通过锁相环节向电网输出与电网电压同频、同相的交流电。
这样就构成了一个完整的发电、输电和供电系统。
对于光伏并网系统而言，将太阳能经光伏电池阵列转化成电能馈送给交流电网，其间能量的传递与转换可以有很多种方式，并网逆变器的结构也因而有所不同，可以是直接从太阳能电池到电网的单级DC- AC变换结构，也可以是DC- DC 和DC- AC的两级变换结构。
对于小功率光伏并网发电系统，由于光伏电池阵列的输出电压比较低，因而更多的采用了先通过一级DC- DC变换器升压，然后再通过一级DC- AC逆变器的两级变换并网结构。
太阳能并网逆变器的控制目标是控制并网逆变器的输出电流为稳定的高质量的正弦波电流，同时还要求并网逆变器输出的电流与电网电压同频、同相，因此需要采用合适的控制策略以达到上述的控制目标。
2.2光伏发电系统逆变器的拓扑结构由于太阳能电池，燃料电池每个单元的输出电压较低，所以在串联数量很少的情况下，并网逆变器的输入电压较低，这样并网逆变器就需要具有直流电压的提升和逆变的功能。
通常并网逆变器依照级数可以划分为单级式逆变器和多级式逆变器。
单级指直流电压的提升和产生正弦波的输出电流或者输出电压在同一级电路中完成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光伏并网系统技术的特性和体系结构
摘要:随着全球经济的继续发展，能源危机已经日益凸显，化石燃料逐步消耗殆尽，越来越多的新型分布式发电系统被开发出来。
在众多分布式发电系统中，太阳能发电越来越受到各国的重视，开发了各式各样从集中式的大容量太阳能发电站到家庭式分布式发电系统的项目。
我国光伏电池组件产业随着国际市场的大量需求得到了迅猛发展，产量一度达到了全球的70%之多。
然而，随着欧盟和美国对我国光伏产品征收惩罚性关税，我国光伏产业陷入了低谷，大量的光伏产能无法得到消化，导致了大批企业的亏损乃至破产。
对此，我国政府和各大电力公司均出台了各类政策鼓励光伏发电系统并网。
本文就光伏并网发电系统特点进行了阐述，最后本文对此系统的体系结构进行了简要分析和介绍。
关键词: 光伏并网孤岛效应直流模块
太阳能的利用方式主要有光热利用、光伏利用和光化学利用三种形式。
其中，随着太阳能电池技术的飞快发展和转换效率的不断提高，光伏发电成本越来越低。
光伏发电的方式主要分为离网方式（stand-alone mode）和并网方式（grid-connected mode）两种。
过去，光伏发电系统多数被用于远离供电网络的地区，多以中小系统为主，大多属于离网方式。
80年代初，一些发达国家便开始试验性的建造了一批大型的光伏并网电站。
90年代后，国外新的光伏并网系统又大多转向了小容量的分布式并网方式，如德国的“1000个光伏屋顶计划”等。
而且其灵活性和经济性也都强于大型光伏并网电站。
对于分布式并网发电系统来说，并网逆变技术是其核心。
逆变器是连接光伏阵列与交流电网的关键环节，主要任务是完成光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）和向电网注入正弦电流。
同时，并网逆变器还需要具有防孤岛效应和安全隔离接地的功能。
光伏阵列的输出电压和电流特性曲线如图1-2-1所示。
光伏阵列处于不同工作点时输出功率也是不同的。
为使光伏阵列能够始终助于最大的功率输出工作点，需要一定的控制策略控制逆变器。
这一技术称之为最大功率点跟踪。
其基本原理是：通过检测光伏阵列电压电流的工作点，调整输出端的输出电压使得光伏阵列工作于最大的功率输出点处，通常使用控制逆变器来达到此目的。
已经出现的MPPT控制策略已经至少有十九种之多，常见的有：定电压跟踪法（Constant V oltage Tracking，CVT）、扰动观察法（perturb & observe algorithms，P&O）电导增量法（Incremental Conductance Algorithm）、模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）和神经网络法（Neural Network）等。
光伏并网系统的拓扑结构可分为集中式结构、交流模块式结构、串行结构、多支路结构和直流模块式结构等。
各类不同的体系机构适用于各种不同情况的光伏并网系统，主要随着光伏并网系统的发电量、规模和地形等情况变化。
孤岛效应（Islanding）是指电网失压时，光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。
孤岛的产生将会以下危害：
危及电网输电线路上维修人员的安全；
影响配电系统上的保护开关的动作程序，冲击电网保护装置；
单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电。
因此，孤岛效应是不允许产生的。
孤岛发生时必须快速且准确地切离并网逆变器。
对于反孤岛的策略也已经发展的较为完善，其策略分类如图1-2-2所示
由世界各地的光伏并网装机容量可见，在日本和欧洲等国所占比列最大，其中一个重要的原因是这些国家和地区的电网相对小，电网情况相对较简单，易于光伏并网。
而在我国，复员辽阔且各地电网相差较大，情况复杂多变，用电量增速非常快。
因此，光伏并网在我国的实现，同时也需要大量的电力系统及继电保护方面的技术支持。
光伏并网系统的体系结构已经出现了很多，如集中式、交流模块式等等。
在众多光伏并网体系结构中，直流模块式结构，随着各类分布式发电技术的应用和直流微网（Microgrid）技术的发展，逐渐凸显了出来。
[2]
直流模块式结构由四大部分组成：光伏发电直流模块、储能能电池模块、直流母线和逆变模块。
光伏发电直流模块由光伏列阵、DC-DC变流器及其控制电路组成，其主要功能是将光伏阵列产生一定电压电流的功率经过变换输送到直流母线上。
储能电池的作用主要用于“削峰填谷”，在直流母线功率足够的时候将电能储存起来，在功率不足的时候可降功率反馈给直流母线，因此储能电池与直流母线间需要使用DC-DC双向变流器（Bi-directional Converter，BDC）。
在逆变器部分采用的也是双向变流器，实现了直流母线与市电电网间功率的双向流动[2]。
在一体系结构中，直流母线作为了功率汇集的中间环节。
光伏阵列与市电电网间、储能电池与光伏阵列间的功率传输都要先通过直流母线。
这样可以方便的将各个模块切离系统，并有效隔离。
同时，每个光伏阵列采取了独立的MPPT 电路，能够保证把每个光伏组件均运行在最大功率点，最大限度地发挥出了每一个光伏阵列的效能提高了转化效率。
并且能够抵抗局部阴影以及组件电气参数失配对系统的影响，适合在不同大小，安装和角度特点的场合使用。
这样模块化的设计使得系统构造灵活性和即插即用性非常好，易于标准化，适合批量化生产，降低系统成本。
结束语：全球能源危机日益凸显，各类清洁能源纷纷崭露头角。
其中太阳能发电系统因其空间利用率高等特点受到了广泛的重视。
同时，日益增多的直流用电设备使得直流供电电源的需求猛增，在未来，人类生活将会更加的智能化，能源的供应也需仅仅跟上时代。
就目前来看，还没有其他任何一种能源能够替代电能。
在详细了解了国内外光伏市场现状以及相关技术领域的发展情况后，认真搜集了大量文献与技术资料。
本文给出了系统的体系结构。
在最后针对系统实现过程中的技术难点进行了简要分析。
参考文献：
[1]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究[D].合肥工业大学,2003.DOI:10.7666/d.y511754.
[2]张兴，仁贤等编著. 太阳能光伏并网发电及其逆变控制[M]. 北京市：机械工业出版社, 2011.01.
[3]吴卫民,何远彬,耿攀,钱照明,汪槱生.直流微网研究中的关键技术[J].电工技术学报,2012,(第1期).
[4]赵彪,于庆广,王立雯,肖宜.用于电池储能系统并网的双向可拓展变流器及其分布式控制策略[J].中国电机工程学报,2011,(第S1期).。