大型并网光伏电站关键技术综述

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大型并网光伏电站关键技术综述

作者：刘建全

来源：《城市建设理论研究》2014年第10期

摘要：能源是社会发展进步的重要物质基础，对人类的生存发展有决定意义。由于常规能源如石油、煤矿及天然气等的储量有限，燃烧产生的大量二氧化碳、硫氧化物等对环境造成很大破坏。全球能源一旦枯竭，必然引发新一轮的经济危机，加剧国与国之间的矛盾冲突。虽然核能源不存在有害气体，但目前对于核能的利用技术还不成熟，对核泄漏和核废料的处理手段欠缺。另外由于技术条件限制，风能发电存在不稳定、成本高、难维护等特点。光伏发电作为一种可再生能源，拥有独特的优势，其应用前景广阔，开展光伏发电应用推广具有巨大的经济价值和现实意义。本文对大型并网光伏电站关键技术进行了探讨。

关键词：大型并网光伏电站关键技术

中图分类号：U665.12 文献标识码： A

一、并网光伏发电系统概述

大型光伏并网光伏系统目前主要分为荒漠电站系统及分布式发电系统，工作时先将太阳能电池组件产生的直流电转换成满足电网要求的交流电，然后并入公共电网。并网光伏系统的核心部件是并网逆变器，包含了电网信号检测、输出电流控制、最大功率点跟踪抗孤岛等，是集检测控制并网和保护为一体的装置。目前我国并网光伏电站的发展尚处于初级发展阶段，并网光伏发电站对电网的影响还需进一步的探讨和研究。并网光伏发电的方式不同于常规发电，其能量密度低、稳定性和调节能力差，发电量容易受天气及地域的影响，因此并网发电后会对电网产生一定的影响。因此进一步研究并网光伏发电系统的特点，对推动光伏并网技术的发展加快能源结构调整提高清洁能源利用率都有十分重要的意义。

二、大型光伏电站并网系统结构

光伏电站并网系统的拓扑可分为单级结构和两级结构。单级结构是指将光伏电站输出的直流电直接经过DC/AC逆变器逆变成与电网电压幅值相同频率相同的电能，而两级结构则是将光伏电站输出的直流电先经过DC/DC转换器进行升压，再经过第二级的DC/AC逆变器逆变为特定的交流电，最后进行并网。对于大型光伏电站，由于其容量增大，控制系统更为复杂，为了提高效率，并尽量降低在电能变换过程中的能量损耗，其结构多选为单级结构，如图2所示。

图 2 大型光伏电站并网系统结构图

在研究光伏电站并网过程中，并网逆变器的设计是关键技术，其结构和控制策略的合理设计，有助于提高发电效率，降低发电成本，改善并网电能质量。大型光伏电站对电网产生的负