1导言

目前，我国正在大力发展新能源产业，光伏发电技术也备受关注。光伏发电技术受到关注的主要原因之一是传统大规模集中发电模式的明显弊端。例如，系统调度控制难度大，运行维护成本高，难以保证供电的稳定性和可靠性；系统中的小故障可能导致大规模停电。在这种情况下，微网技术和分布式发电技术应用于电力系统，充分发挥分布式发电的技术优势，实现清洁、环保、高效、安全的供电目标。

光伏并网发电系统典型结构分析

2.光伏并网发电系统的结构组成

根据光伏系统与电网的关系分类，光伏系统可分为并网光伏系统和离网光伏系统。并网光伏系统目前应用广泛，是主流应用系统。并网光伏系统是将光伏系统并入电网，使光伏系统成为电网的重要组成部分，然后光伏系统向电网提供无功功率和有功功率，电网获得电能后将电能分配给用户。光伏并网系统由PV，逆变器、电网三部分组成。

2.典型光伏并网逆变器结构

光伏并网逆变器是整个光伏发电系统的重要组成部分。只有通过逆变器将直流电转换为交流电，太阳能才能转换为电能并被用户使用。在光伏并网系统中，光伏逆变器起着重要的作用，因此光伏逆变器对整个系统的发电质量和效率影响最大。如果光伏逆变器的性能和质量不合格或运行故障，光伏并网发电系统将无法安全稳定运行。

光伏发电与并网技术的应用要点

3.1微网并入

微网络是针对光伏等分布式能源发电的一些局限性而提出的一个新概念。所谓微网络，是指有效结合各种储能设备、当地负荷和分布式电源，形成统一协调控制管理的小型电网，为分布式能源发电技术在配电网中的大规模应用提供保障。微网络集成了可再生能源发电技术、新电力电子技术、现代控制技术等多种现代先进技术，具有传统电网所没有的优势。

微网并入配电网需要接口。在当前技术条件下，支持微网并入供电网的接口有三种:电力电子接口、异步发电机接口和同步发电机接口。通过这些接口，微网可以将光伏等分布式能源的电能并入配电网，实现与配电网的互联。微网并入配电网的优点:一是光伏等分布式能源发电技术得到支撑，在配电网中发挥正常稳定的作用。其次，微网并入光伏等分布式能源发电的应用，会在一定程度上降低电网的峰值填充压力，提高系统的发电能力和效率。

3.2并网趋势计算

将光伏发电与微网并入配电网后，会改变配电网的运行模式和发电模式，因此原有的趋势计算也会有限。为了保证最终分析结果的准确性和可靠性，必须根据并入后配电网的特点构建新的节点模型。传统的配电网趋势计算方法有三种，分别是支路、母线和牛顿-拉夫逊。支路方法的特点是计算过程简单，不会占用太多的存储空间，数值稳定性好。缺点是适用于相对简单的配电网。如果该方法应用于复杂的配电网，由于迭代次数的增加，计算量会增加。母线方法的优点是计算性能稳定，收敛速度快，能处理弱环网，缺点是否非常适合PV节点。经过分析，牛顿拉夫逊法发现收敛速度快，适应性强，支持修改DG。因此，通过微网将光伏发电并入配电网，应采用牛顿-拉夫逊方法，根据修整方程不断迭代修正，直至获得节点电压。

3.光伏发电并网关键技术

3.3.最大功率点跟踪技术

在当前技术条件下，光伏发电并网技术的应用需要考虑和解决光伏输出干扰较大的问题。研究发现，加强最大功率点跟踪技术的优化可以减少外部因素的干扰。当相关参数波动较大时，可以保证输出功率满足电网运行要求，保证整体稳定性，使光伏输出更快。

最大功率点跟踪技术的主要算法形式是自寻优法和非自寻优法。在自寻优法算法下，采用寄生电容、扰动观测、恒压、电导增量等方法实现光伏输出稳定；非自寻优法主要是通过曲线拟合实现光伏输出稳定。目前，自寻优法应用广泛。由于光照强度对光伏发电的影响较大，在应用光伏发电并网技术时，要注意光照强度与光伏输出的关系，思考和探索如何通过提高光照强度来获得更大的光伏输出。在不同辐照度下，最大功率点对应的输出电压稳定性强，可采用恒压法维护电网的可靠运行，真正实现稳压控制。

恒压法虽然可以简化电网的控制过程，但只考虑辐照的影响。当环境温度发生较大变化时，仍容易产生较大的干扰，影响输出精度。因此，干扰观测法在实践中也得到了广泛的应用，光伏阵列的输出电压会受到电压波动的影响。此时，对输出功率的变化特性进行了分析和评，为优化工作提供依据，明确电压参考值。但与恒压法相比，导纳增量法更有利于提高抗干扰强度，保证光伏输出的稳定性。在应用导纳增量法时，必须在电网中配置性能强的微处理器，以达到光伏输出优化的目的。

3.3.2逆变器控制技术

逆变器是光伏发电并网中不可缺少的组成部分。光伏发电并网中的逆变器负责控制多个参数（如频率、高谐波、电流、电压波动、有功率、无功率等）。逆变器可根据光伏照度实现自动启停。此外，在应用光伏发电并网技术时，还应考虑最大功率点跟踪控制的要求。逆变器应确保无论辐照和温度如何变化，都能最大化功率输出，并确保光伏发电的正常进行。

光伏发电并入公共电网后，公共电网会受到一定程度的干扰，公共电网的电压会波动。这种干扰和波动不利于提高整体效益，因此在应用光伏发电并网技术时，还需要考虑公共电网的干扰。减少公共电网干扰程度的最佳方法是不断优化逆变器性能。通过优化逆变器性能，确保正弦波输出不会造成严重失真，公共电网电压不会大幅波动。在优化逆变器性能的具体方法时，将高速引入电网DSP处理器、逆变器控制技术和DSP结合处理器，达到性能优化的目的。引进和应用DSP处理器时，需要明确电网/电力系统的容量，并根据容量大小选择最合适的功率元件。当系统容量较大时，可选择绝缘栅双极晶体管或断晶闸管，当容量较小时，可选择功率场效应管。因此，未来要进一步优化光伏发电并网技术的应用效果，需要不断提高逆变器的单容量和电压等级，满足解耦控制的要求，提高系统的抗干扰能力，为电网的运行奠定可靠的保障。

4结语

综上所述，光伏发电和并网技术的合理应用可以提高清洁能源的利用率，提高电网的供电能力，缓解部分地区的用电紧张局势。然而，光伏发电和并网技术的使用也会对大电网产生一定的影响，因此对大电网的影响提出了三点改进建议。一是不断优化电网结构，提高电网的消耗能力；二是优化配电网功能，提高配电网吸收和调节分布式光伏的能力；三是促进风景储存互补，有效解决光伏发电不稳定的问题。