引言：目前，世界各国正面临着能源短缺、环境污染等问题，而且越来越严重。因此，急需寻找一种行之有效的方法来解决这一问题。太阳能作为一种无污染、来源广泛、可再生的清洁能源，其利用的优点和价值越来越受到人们的重视。其中，太阳能光伏并网技术是目前较为普遍的一种技术，它具有节能、环保等优点，近年来得到了不断的改进和推广。它是通过太阳能来产生电力，从而为人类提供足够的电力，更加的节约能源和环境。

1.光伏发电并网发电技术概况

太阳能并网技术是将太阳能电池直接与电网结合起来的一种技术。它的工作原理是由太阳能电池发电，然后通过逆变设备将其转换成满足电网需求的交流电能，最终进入公用电网。并网发电技术可分为有电池技术和无电池技术。配有蓄电池的光伏并网系统，可以根据自己的需求进行调度，并具备供电功能。无蓄电池的光伏并网系统由于缺乏可调度性和可操作性，因此通常被应用在大型电网中。太阳能并网方式主要有集中式、大规模的并网和分布式的小型并网。其中，电力系统是国家控制的，电力直接传输至电网，然后由电网进行调度，但大规模的并网发电存在投资大、建设周期长、占地面积大等问题。后者投资小，建设快，占地少，加上国家大力支持，最后成为了光伏并网的主流。太阳能电池阵列、并网逆变及集中控制等构成了并网光伏并网系统。太阳能发电系统以其在微网内运行，并通过中低电压的配电网络与大电网连接。

2.太阳能光伏发电并网技术系统的设计组成

2.1子系统的构成

太阳能光伏并网系统分为光伏模块、直流配电、逆变并网等多个子系统。其中最关键的是逆变并网系统，它将三相 AC电源与升压变电所连接，从而将太阳能转换成电力，与电网相连，从而增加太阳能的应用。

2.2主设备选型

并网逆变器是太阳能光伏并网技术中的核心设备，其地位和作用十分突出。要正确地选择合适的并网逆变器，使其额定容量与实际情况相符。同时还要确保并网逆变器在实际操作中具有较好的保护能力，从而对整个系统进行有效的保护，使太阳能光伏并网技术得到合理的应用。

2.3升压系统设计

通常，采用太阳能光伏发电技术，其输出的电压为380 V。要使其接入互联网，必须有一个加压系统。因此，应依据太阳能光伏发电的实际发电量，选择适当的升压变压器。其中，干式变压器的应用最为广泛。在变电站的升压系统中，通常采用上下两层结构。上部为倒相房，在上面安装了一块反相器监测屏幕，底层是供升压设备使用的配电间。此外，在高压变电所中，应合理安排高、低电压进线柜。为了实时、准确地监测和监测升压变电所的实际工作状态，必须建立健全的微机监测系统。

2.4防雷保护

由于升压变电所通常位于室内，所以在光电板和升压变电所的非导体顶部设置环形避雷带，以防止直接雷击或感应雷击。为保证有关人员的人身安全，必须在电气设备上设置接地装置，并对电器的外壳进行接地。

3.太阳能光伏发电并网技术应用难点

3.1谐波

目前，太阳能电池仅能将太阳能转换为直流电，必须将电力转换为并网的交流电，同时还要保证其与电网的交流电压相位及频率保持一致。在直流与交流变换过程中，会不断地产生谐波，若谐波过大，则会导致电网的谐波污染，对电网、电网造成一定的干扰，使电能损失增大，功率因子下降，甚至会影响到相位锁定。

3.2电压波动

与传统的燃煤发电相比，太阳能光伏发电是一种将太阳能转换成电能的方式，其产生的能量与阳光的照射强度有很大关系，而当照明强度增加时，其输出电压也会相应增加。因此，太阳能发电系统在不同时期的光照强度和电压输出功率存在明显差异，这是因为气候条件的原因。如果电压出现较大的波动，会对接入的电网造成一定的影响，难以满足电网的供电要求，从而使光伏发电的功率不稳定、应用功能不能完全发挥。目前，我国《电网若干技术原则的规定》提出了在-7%至+7%的范围内对太阳能光伏发电系统的输出电压容许误差进行了调整。

3.3无功平衡

无功平衡是指无功功率、无功损耗、无功负荷等三个方面的平衡，使得无功功率因数在0.98以上，提高了电网的运行品质，达到了供电要求。但在实际运行过程中，由于种种原因，电力系统的均衡功率因数很难保持在0.98以上，造成了电力系统的不均衡。

4.太阳能光伏发电并网技术应用策略

4.1并网光伏电站的逆变器选用

在确定了光伏发电系统的装机容量后，要根据机组的容量来选择并网的逆变器。由于日照的不稳定，使直流电流和直流电压发生瞬时的变化，逆变器采用最大功率技术来保证输出的电能。此外，为确保系统的运行安全，还应具有一定的防护能力，并具有防止孤岛效应的监控和控制作用。该系统采用传感器监控交流电网的各项参数，并将采集的数据传输至单片机 A/D变换器，通过 PID调整，使输入的电流因子接近1。同时，利用 PWM调整输出占空比，以获得最大功率，并利用电源逆变器及高次谐波滤波，最后由电流源追踪控制，最后汇入交流电网。地形平坦的地面电站、屋顶电站等设备的安装方向与均匀光照条件下的电站是相同的，因为各部件的输出参数基本相同，因此应选择集中并网。而山地、丘陵地区的电站，因其地理位置不同，各部件的功率参量也不同，故采用组串型并网型逆变器，每一串光伏阵列与一台逆变器相匹配，使机组间的差值不受影响，可使发电功率最大化。根据元件的容量来确定逆变器的功率。

4.2在太阳能光伏发电并网系统中的应用

随着太阳能光伏发电技术的不断发展，其发电方式也因其实际需要而有所区别，目前已形成了三种模式：独立光伏发电、并网光伏发电、分布式光伏发电。太阳能并网发电系统因其安全性高、安装成本低、资源消耗小、施工周期短等优势得到了广泛的应用。并网光伏发电系统是将由太阳能电池组件输出的 DC电力通过并网逆变器转化为满足电力市场需求的 AC电力，从而使其与公用电网连接。同时，将电力自动化技术引入到并网发电系统中，能够有效地避免因并网而造成的巨大影响，从而减少在实际运行中所造成的负载损失。另外，电力自动化技术还能对同期点两端的电力进行有效的监控，对采集到的数据进行准确、快速的采集和判断，从而弥补了在数据传递中存在的时间差异，从而提高了数据的科学性和准确性。

4.3关于反孤岛保护技术的分析

所谓“孤岛效应”，指的是在电网发生紧急事件时，电力供应会被切断，而电力系统则会一直处于负荷状态，并不断地向外输出。若孤岛效应没有得到有效的监控与控制，将会引起电力系统的频率、电压等方面的问题，严重地危及使用者的设备和员工的生命。采用反孤岛保护技术，可以解决孤岛效应的问题。反孤岛保护技术的科学化，可以在电网发生故障的瞬间，将其强制关闭，从而有效地避免了电力系统的连续运转。从形式上讲，孤岛保护技术包括远程、电压扰动、频扰法等，这些技术可以快速、高效地解决电网中的孤岛现象，提高电网的稳定性和安全性。

4.4关于太阳能聚光光伏技术的分析

聚光太阳能光电技术可以有效地减少太阳辐射对地面的损失，从而使太阳能的综合利用率得到进一步提高。聚光光电技术，本质上就是利用聚光技术，将太阳光聚集在一起，达到提高太阳辐射率的目的。采用聚光太阳能发电技术，既可以提高系统的最终产量，又可以减少企业的投资。集光器是聚光光电技术中的关键器件，其主要任务是实现对太阳能的再热。当集热器的温度满足一定的条件时，就可以把太阳能转换成光热。然后，利用相应的装置，将光热转化为太阳能电池，实现了光电的高效转化，真正实现了光伏技术的真正价值。我国的太阳能光伏发电行业起步比较晚，因此在管理方面有许多缺陷。通常情况下，只有当光伏发电出现问题时，才会对相应的设备进行维修，从而降低了发电的效率和质量，从而影响到发电的可靠性，从而大大缩短了整个系统的寿命。利用电力自动化技术对光伏发电系统的全寿命周期进行有效的控制，可以监测设备的振动偏差、允许温升等工作状况，判断设备“带病”工作，制订合理的设备维护方案，使设备寿命和产品的质量得到持续改善。

5.太阳能光伏发电并网技术应用的未来展望

太阳能光伏并网技术是一项具有广阔发展前景的新技术，但由于受地域和环境的制约，在一些地区得到了很好的应用，但还不能很好的满足电力需求。太阳能光伏并网技术的主要应用领域是：提供足够的太阳能、稳定的太阳能、改善太阳能板的转换效率等。随着人造太阳能的开发和新的材料的开发，太阳能光伏并网技术将会有很大的发展空间。研究和完善太阳能光伏并网系统的有关设备，对其进行优化和推广，以提高能源利用率，提供更加清洁、高效、稳定的能源供应。

结束语

因此，采用太阳能光伏并网技术是实现电力并网所必需的技术，文章分析了这种技术的基本原理，并对其构成作了简单的介绍。同时，为保证本技术在实际运行中的应用，指出并解决部分并网运行中出现的问题，保证并网技术的合理应用，将太阳能光伏发电纳入大电网。通过对太阳能发电的研究，可以看出太阳能发电技术在技术上的可行性、环保等方面的优越性，在今后的电力市场中，太阳能将占有很大的比例，因此，加速太阳能发电的推广，对于我国今后的经济发展，将起到举足轻重的作用。

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