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摘要：光伏发电和太阳能发电已成为使用最广泛的光伏新能源。本文介绍了光伏项目的接入系统方案，并分析了光伏系统接入对公共电网的影响。
关键词：光伏并网；发电系统；设计；电气影响
1前言
随着越来越多种类的太阳能系统发展，太阳能利用的技术成熟度也越来越高，使用太阳能系统的方式越来越丰富，太阳能光伏并网技术已成为增长最快、应用最广泛的光伏新能源应用技术。经过多年的研究，光伏发电已经成为一种更加成熟的新能源技术，在这种技术中，光伏电站和网络的规模已成为未来发展方向和研究重点。并网光伏系统是指与传统电网相连的光伏发电系统。
2光伏系统并网技术的设计
2.1接入设计原则
光伏并网发电系统接入电网，需要解决的根本问题是电能质量、电网保护采取有效措施，从技术的角度，以保证光伏发电系统的电能质量总是控制在对公共电网的影响最小。根据《电力系统设计技术规程》、《电力系统技术导则》和《光伏系统并网技术要求》中相关要求，并结合本项目的具体情况，接入设计需遵循以下原则：
(1)当光伏发电系统与公共电网相连时，应通过变压器进行电隔离，形成公共电网市政供电线路之间明显的截断点。
（2）确保光伏发电系统发电能力在变压器容量的20%以内。
（3）一旦光伏电力系统和公共电网出现异常或故障，设置相应的电网保护装置可以自动将光伏系统与电网分离。
（4）考虑到光伏发电系统的规模、传输距离、供电系统的状态和作用、网络配电网的结构以及电压等级的原始配置等因素。
2.2 子系统组成
光伏发电系统相对独立于各子系统，分别由光伏组件子系统、直流配电系统、电网逆变系统等各子系统整合后，以相应的三相交流电通过与用户侧铜排拼接或者专线接入开关站等方式实现光伏发电并网。
2.3 主设备选型
一般来说，一个逆变器的容量越大，单位成本相对较低，但考虑到单独的逆变器容量太大，整个系统在故障情况下的输出，所以你需要结合光伏组件安装现场的实际情况，选择合适的网格类型逆变器额定容量。栅格逆变器的单级容量可达500kVA，但100kVA及以上产品运行较低。为了保证光伏电站的安全、经济运行，并网逆变器可以考虑将光伏电站相对独立的并联网络分散，有利于整个光伏发电系统的稳定运行。该栅极逆变器具有过电压、过电压、过电压、短路保护、孤岛效应、逆功率保护等保护功能。每个逆变器都应连接到直流监测配电盒，通过直流监测配电盒监测逆变器上的许多光伏电池组件。
2.4 10kV升压系统电气部分
根据发电设计，考虑额定容量、电压比、低压进口线和电容器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电气综合室需要分层布置，下层为配电装置室，电容器室，上层为逆变器室，设置监视器屏幕和变频器。变压器被选为箱式干式变压器，并根据设计考虑容量。低压进口机柜选用低压开关柜；高压出口柜选用中置空气绝缘开关柜。变电站安装了计算机监控系统，监控升压站的运行情况。监测系统对三相电流、电压、功率、开关状态、升压变压器等核心信息，如温度、线圈温度、控制升压变压器高压开关、开关电容、10kv线栅开关输入、各分支的采集等。监控系统通过该组织控制，实现多个逆变器并联，集团控制装置来控制多个逆变器输入和输出，同步互连能力，划分了逆变器负载功能，可以减少逆变器的损耗较低的负载，并延长变频器的使用寿命。监控系统通过组控制器收集逆变器的操作，并将所有重要信息发送给相关部门。
2.5 保护
干式升压变压器设置高温报警和超温跳闸保护。升压变压器高压开关柜安装在测量和控制保护装置上，包括过电流保护、零序定向过流保护、保护、导线互连开关柜安装在测量和控制保护装置上，包括过电压保护、低压保护、过频保护和低频保护；电容器开关柜安装在测量和控制保护装置上，包括电流保护、零序电流保护、过电压保护、低压保护、差动保护、安装在测量和控制上的升压变压器低压开关保护装置，包括过电流保护、零序定向过流保护、保护。低压进口开关具有超电流行程的功能。逆变器具有极性反向保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护等功能，当设备异常时，系统自动解剖。
2.6 防雷接地
升压变电站一般室内类型用于制造光伏电池组件和升压变电站建设直接雷和闪电感应下可以有可靠的保护，在光伏电池组件的支持和升压变电站非导电体安装在环形的屋顶防雷区域防雷，和闪电防护区与几个独立的领导。为保证人身安全，所有电气设备都配有接地装置和接地电气设备。
3电气影响分析
3.1 孤岛效应
当系统供电由于事故、故障或停机维护停止时，光伏（pv）电网发电系统的客户端围绕电力公司的负荷形态无法掌握供电孤岛，这给检查人员带来了危险，所谓的孤岛效应。为了防止损害的发生岛，该岛是必要的保护，主动和被动保护各有优点和缺点，所以光伏系统应设置至少每一个孤岛效应的保护，当压力的功率损耗，要求防止孤岛效应的保护应该在2 s动作，断开与电网的连接。
3.2谐波问题分析
根据栅格型逆变器样本数据的目标，总谐波电流逆变器THD < 3%（额定功率），以及三相绕组升压变压器栅格组输出逆变器输出，可有效滤出三次，三次谐波和直流分量。与并联网络的运行有关，按照规定的测量方法，测量了光伏系统的实际输入和节点的谐波电流，建议采用高压箱。因此，在本工程实际电网中谐波电压（电流）测量，测试其是否符合国家标准的相关规定，如不满意，可配备过滤装置，相应的措施。
3.3短路电流影响分析
逆变器通过触发相位控制实现快速和多种调节方式，当电网通信系统短路故障时，立即切断逆变器控制系统的输出，因此光伏系统不为交流短路点提供短路电流。根据栅格型逆变器样本数据的目标，采用短路保护装置的栅极逆变器，当电网短路时，电流小于逆变器额定电流的150%，光伏系统和电网将在0.1秒内断开。因此，对交流电气设备短路电流的研究并没有考虑到太阳能系统的影响。3.4无功补偿问题
光伏并网逆变器具有一定的无功功率消耗，因此应配备一定数量的无功功率补偿装置，以保证功率因数和高侧电压保持在合理的范围内。尤其是光伏（pv）的高功率因数比较电网发电系统，需要更有效的无功补偿，实现平衡无功分层分区，以减少光伏发电接入对电压的影响，还可以降低线路损失，确保逆变器的正常运行。例如，10KV电压等级接入系统的光伏发电系统，10KV侧的功率因数在0.95 ~ 0.95范围内，而无功补偿装置通常被分配到装机容量的60%。
3.5 电压闪变
电压闪变是电能质量的重要指标之一，辐照度恒定时比变化时对电网电压闪变的影响较小；辐照度越大，光伏阵列的输出功率越大，对电网电压的影响也越大。辐照度越大，输出功率的波动越大，对电网电压闪烁的影响就越大。
4结束语
光伏发电作为新能源的一种重要形式，具有广阔的应用前景。但光伏并网发电将会导致电网系统、电网、光伏系统的电能质量、稳定性和可靠性，并对电网产生影响，这主要是由于光伏发电的随机输出特性造成的。介绍了光伏电网发电的原理和特点，阐述了光伏发电系统在电网各个方面的影响。太阳能光伏发电技术在技术上的应用是可行的，经济上是可取的，是对人类社会的环境保护和可持续发展，但也具有深远的影响和重要的意义。
参考文献：
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[3]葛晓慧，赵波.光伏电源接入对配电网电压稳定的影响研究[J].浙江电力，2011（10）：6-8
论文作者:张佳俊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：光伏论文; 逆变器论文; 电网论文; 系统论文; 电压论文; 过电压论文; 电流论文; 《基层建设》2017年第33期论文;