太阳能光伏发电与并网技术的应用
摘要:由于我国利用传统能源的资源数量少、环境污染严重,因此大力倡导新能源,因此,太阳能光伏技术应运而生。由于太阳能发电的电力与国家电网的电力不同,无法与大型电网直接相连,因此必须采取相应的措施,对此进行分析,提出利用太阳能光伏并网技术。介绍太阳能光伏并网技术的应用,其中包括逆变器、蓄电池、保护装置的稳定高效运行,保证了太阳能光伏系统的能量利用率和经济效益。在实践中,采用光伏发电及并网技术,保证了电力系统的节能和环境效益,本文的研究无疑是非常有意义的。
关键词:太阳能,光伏发电,应用分析
一.太阳能光伏发电与并网技术
1.1逆变器
逆变器是一种将直流电转换成交流电的装置,可以保证光伏发电场的电压频率和相位与其本身不同,所以逆变器的种类也是各种各样的,一般的逆变器含有电压和电流两种类型,前者的作用是保证电压的频率和相位与电源的相位一致,而后者则是保证相位同市电的频率。总
之,逆变器是一种进行重点控制和管理的装置,它既保证了发电厂可供高效地转换电能,又能为市场所接受和使用。
1.2太阳能光伏控制器
太阳能控制器是整个光伏并网系统的核心部件,是对蓄电池进行充放电控制,同时也是控制的一种自动化控制与保护装置。由于太阳能光电系统中的电能波动很大,若不加以有效的控制,将会对电池的寿命造成很大的影响。因此,该控制器的功能就是为电池提供最优的电流和电压,同时也能监测是否出现过充或放的其他问题,从而降低充电损失,延长电池的使用寿命。
1.3并网混合供电系统
配套的并网式电力供应系统可以有效地将光伏阵列、油机和电网集成到一个完整的电网。相应的系统可以保证电力的连续供应,保证负荷的安全,同时,相关的技术虽然复杂,但稳定性和可靠性都很高,在实际应用中,通过专用的计算机芯片,可以对整个系统进行有效的控制,并充分利用各种资源,保证系统的稳定运行。同时,在目前的并网混合电力系
统中,可对蓄电池进行充电,以提高能源利用效率。同时,系统还具有一定的独立运行功能,能够保证系统的正常稳定运行,在故障消失之后,系统会自动进入并网状态。
二.太阳能光伏发电并网系统存在的问题
2.1谐波
在太阳能光电系统中,谐波源是由逆变器引起的。其主要原因是:太阳能电池板在吸收了太阳能后,所产生的电力为直流电,不能直接满足常规电力系统的需求,也不能与常规电网相接,必须采用并网逆变器将直流电转化为相位和频率相同的正弦波交流电。但是,在逆变器的转化过程中,会产生大量的谐波,当谐波达到一定程度后,会引起谐波的污染,若不采取相应的措施,不仅会导致电力系统的损失,而且还会对电力系统的电磁干扰,从而降低系统的运行效率,对电力系统的安全运行造成不利的影响。
2.2无功平衡
在太阳能光伏发电的并网系统中,电力系统的无功功率和无功功率的均衡是电力系统的无功功率均衡。在光伏并网发电系统中,电力系统的无功均衡系数通常大于0.98 (代表有功
输出),但由于电力系统的需要,其功率因数会降低,从而导致无功不平衡,所以需要采取相应的措施来保持。为保证电网的供电需求,保证电网的供电品质,本文提出了一种采用无功补偿技术的光伏发电技术,以保证电网的总装机容量的60%左右,保证其功率因数在一个合理的区间(0.85-0.98)范围之内。
2.3中国光伏发电产业主要存在的问题
1.国内目前还没有制定一项全国性的太阳能发电计划,仅仅依靠几个部委或区域计划,恐怕还远远不够。由于太阳能的特殊重要性,目前还没有一个全国性的太阳能光伏项目。
2.我国光电研发机构经费不足、设备陈旧、科研成果匮乏、自主创新能力较差。
3.由于大部分的光伏产品制造厂商资金链紧张,导致主要生产设备主要依靠进口,技术推广水平低,没有自主知识产权。
4.缺乏对太阳能光电技术的普及和人才的培训,以及中青年光电技术人员数量极度短缺。
三.太阳能光伏发电与并网技术的应用
3.1实现工作模式的有效转换
太阳能光伏发电系统的工作方式有两种,分别是:采用并网逆变器和独立的逆变器,以适应不同的工作环境,满足不同的工作环境。具体而言,这两种方式在对应的系统运行后会迅速地切换,在这段时间里,工作人员要检查各个重要部件,比如测试电池和电池中的电流,以保证相关设备的稳定运行,从而能够迅速地切换到相应的工作方式。在保证太阳能电池的电压始终处于正常的条件下,在保证蓄电池的电压达到一定的数值要求的前提下,蓄电池的电压必须达到饱和。只有这些条件都符合,才能保证电网安全稳定地进行。
3.2主设备
太阳能光伏发电是电力系统的重要组成部分。文章以并网型逆变器为实例,对主要装置应用于太阳能光伏并网技术进行了分析。并网逆变器是整个系统的核心,在选择并网逆变器时,不能只选用大容量的设备,而是要根据并网条件,保证并网和并网逆变器之间的匹配,从而提高运行效率。当并网逆变器运行时,需要进行 DC分配监控,以保证并网的安全,并且可以将并网的逆变器与太阳能光伏组件相连接,并且可以将光伏并网系统进行分布式,使其成为一个独立的个体,从而保证并网系统的可靠性。
3.3电流控制技术分析
在实际的并网技术中,采用的方法是把直流转换成交流电能,其中作为控制装置的是变频器。该装置的设计目的在于将谐波降到最低,提高供电系统的运行效率。确保了整个系统的电流输入与输出的稳定性与科学性。在实际工作中,电压转换器所涉及的范围也很广泛,除有源滤波器外,还包括不间断供电和整流方式。逐步推动太阳能光伏发电系统的科学化、规范化运作。在实际的系统运行中,各运行体系具有相同的特性,即存在一种内部电流控制的内环。此外,逆变器控制系统的优缺点主要依赖于电流控制策略,而电流控制技术的终极目的在于降低总谐波的畸变率。
四.太阳能光伏发电并网应用注意事项
4.1谐波
太阳能光伏并网技术,为电网供电,与电网的电压、相位、频率一致,都是正弦波,在并网和电网的交互作用下,会产生谐波,造成电网的谐波污染。在我国电网中,对电网的谐波有很清楚的规定,在采用太阳能光伏并网技术时,必须要重视谐波问题,对相关法规进
行分析,以评估并网时的谐波危害,在将太阳能光伏发电接入电网前,要对其进行谐波监测,以使其符合规范要求,如果出现谐波,则要加装滤波器,以排除谐波。
4.2电压波动
电压的起伏,直接影响了太阳能光伏发电的并网技术,因为电网的输出,会受到日照的影响,电力的强弱,会导致电网的输出,在晚上,是不需要电力的。因此,在采用太阳能光伏并网技术时,要考虑到外部的因素,不仅要考虑到日照的强弱,还要考虑到季节、气候等因素,从而使并网技术的运行条件更加完善。
五.结论
光伏发电文章通过对我国光伏发电行业和并网过程中出现的问题的分析,提出相应的对策和对策,与传统的燃煤电厂相比,太阳能与电网结合,在环境保护方面更为显著,且运行费用更低廉,更安全。目前国内的光伏发电及并网技术尚不完善,各种技术问题仍未解决,未来需要针对不同区域的光照等因素,对光伏并网技术进行改进和优化,以提高其应用价值,希望能为政府、政府、电网公司、发电企业等部门提供一定的借鉴。
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