浅谈分布式光伏发电

浅谈分布式光伏发电

杨厚胜

四川川汇水电投资有限责任公司四川省成都市 621000

四川川汇水电投资有限责任公司规划发展部 四川省成都市612000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，分布式光伏发电建设越来越完善。分布式光伏发电技术使用清洁能源，可以进一步提高能源的综合利用率，分布式光伏发电技术在应用时会对电力系统产生一定的影响，该技术波动性和时段性较强，在一定程度上会影响电力系统的稳定性。基于此，文章首先对分布式光伏系统概述，其次探讨分布式光伏发电技术特性，最后就分布式光伏发电运行控制技术要点分析，以供参考。

关键词：分布式光伏并网；配电网；光伏发电

引言

分布式光伏发电系统作为一种可再生能源技术，成为减少对化石燃料的依赖的重要手段。然而，光伏发电系统的太阳能产能受到天气条件的影响，这带来了供电的不稳定性。为了应对这一挑战，电池储能技术为系统提供了能源存储和平衡的机会。但要实现最佳性能，控制技术变得至关重要。这些组成部分共同作用，确保电池储能系统能够实现自耦合能力、最大化能源利用率、延长电池寿命，同时保持经济性。

1分布式光伏系统概述

所谓的分布式光伏发电就是充分利用该地区的太阳能资源来减少和代替对化石能源的使用消费,主要是是在用户场地附近建设可以与配电系统平衡调节的光伏发电设施。分布式光伏发电必须要遵循因地制宜、清洁高效、就近利用的原则来提升光伏发电并网运行的可靠性与安全性。光伏发电是一种新型的并且具有广阔发展前景的能源综合利用方式,它的广泛应用节省了能源成本,避免了能源浪费。

2分布式光伏发电技术特性

（1）输出功率小。通常，使用分布式光伏发电技术的一个项目容量基本维持在数千瓦以内。相较于传统的集中式电站，光伏发电站的大小并不会影响光伏发电技术的输出效率，能够有效降低光伏发电对经济效益产生的负面影响。（2）无污染。光伏发电技术应用无污染的太阳能，且该技术在发电过程中几乎不会造成任何形式的环境污染，具有极高的环保效益。（3）发、用电同时进行。分布式光伏发电技术可直接并入电力系统，接入配电网，可实现发电与用电并存，能够实现就地消纳。（4）能量密度低。分布式光伏发电技术可在一定程度上缓解局部地区的用电紧张情况。但实际上，该技术的发电能量密度相对较低，发电功率仅为100W/m2左右。（5）波动性、时段性较强。分布式光伏发电技术依靠太阳能，因此该技术呈现出极强的波动性和显著的时段性特征。光伏出力随着当地的气候情况、光照强度、季节和温度等自然因素的变化而变化，午间阶段光伏出力较高，而夜晚出力为0，难以持续、稳定地供电。另外，分布式光伏发电机的机体容量较小，面积较小，受当日温度和云层厚度等因素的影响严重，这类不可控因素也使得光伏发电出力的波动性更加显著。（6）出力满发概率小。分布式光伏发电技术的随机性、波动性和时段性等特征致使光伏发电站的出力满发概率极小。通常情况下，绝大部分的分布式光伏发电出力普遍维持在实际装机容量的50%。（7）具有正调峰特性。在日间，分布式光伏发电技术的复合匹配度相对较高，具有正调峰特性；但在夜间，光伏发电技术难以正常供电，而夜间又处于居民用电负荷全日峰值，难以发挥出降低容量需求的作用。（8）对电力系统要求较高。有别于常规电源的控制特性，光伏发电技术的分布式电源无法持续为电力系统提供转动惯量，没有常规机组的下垂频率控制特性，无法为电力系统提供一次调频。而光伏发电系统波动性特征和难以避免的预测误差也对电力系统的二次、三次调频能力提出了更高的运行需求。

3分布式光伏发电运行控制技术要点分析

3.1数据采集与监测系统

要实现电池储能的优化，数据采集与监测系统起到了至关重要的作用。这些系统负责实时收集有关系统性能和环境条件的数据，以支持优化决策。分布式光伏发电系统通常配备有各种传感器和监测设备，用于测量太阳能产量、电池电压、电流、温度和电池状态等关键参数。监测系统将实时数据采集到中央存储库，这使得数据分析和决策制定成为可能。数据采集还可以包括历史数据的记录，用于长期性能评估。远程监控是关键之一，它使系统操作员能够远程访问监测数据，并实时监控系统性能。这有助于及时发现潜在问题并采取必要的措施。

3.2用户应用系统

通过采集各个光伏电站的发电数据，对发电量、功率、电压等信息进行监测，对光伏电站运行状况进行分析和评估，科学详实地采集和分析用户自身的用电数据，结合用户用电需求和光伏电站的发电情况，实现能源的优化分配，使其能够在保证用电需求的前提下，最大限度地利用光伏发电资源。在能源供应不足的情况下，还可以实现能源的互补补充，保障大家的用电需求。在该平台中，客户可以购买光伏电站发电的电能，也可以将自己的光伏发电资源出售给他人，为了合理调控相关工作，要实现能源价格的实时监测和调整，以及交易数据的记录和统计，从而保证能源交易的公平、合理和安全。用户应用系统还需要提供可视化的界面和数据展示功能，通过该界面客户可以随时随地查询自己的用电和发电情况，以及能源交易记录和统计数据。通过数据可视化，用户可以更加直观地了解自己的能源使用情况，从而实现对能源更加科学、合理和高效的管理和利用。

3.3优化光伏电站规划

为了持续减少分布式光伏发电技术对电力系统的负面影响，有关人员必须从光伏电站的规划上入手，优化光伏电站的安装位置、容量和逆变器模块使用情况等，使光伏电站发挥出最大价值。相关人员可从光伏电站的整体规划入手。光伏电站的容量规划中常见独立性光伏发电系统，工作人员可采用更加直观和智能化的人工智能优化算法，解决目前系统内的容量规划问题，确保系统的稳定性和可靠性。工作人员还可以借助函数分析模拟法，计算出目前系统的运行效率和光伏电站规划容量之间的关系，从而提高规划的合理性。在规划光伏电站接线拓扑结构时，在其安全性与可靠性的基础上，可选择适宜的接线处理模式，如集中式、组串式和微逆变器式等，提升光伏发电站的电力充裕度和功能稳定性。

3.4降低继电保护故障

在发生继电保护故障时，光伏发电系统会发生失压、过流、三相不平衡等问题。当出现这些问题时，配电网的短路电流将会明显增大，从而使配电网络中的保护设备进行了调整与配置。为有效解决这些问题，可以采取以下措施：（1）在发生短路故障时，分布式光伏发电系统应当尽量接入大容量的变压器，减小短路电流对电力系统继电保护的影响。（2）为降低并网时对配电网继电保护的影响，可将分布式光伏发电系统接入低压配电网中，通过改变配电线路的长度、位置等方式来减少其对配电网继电保护的影响。（3）在分布式光伏发电系统中加入智能故障检测装置，通过该装置可以实时监测故障位置、故障距离等信息。当出现故障时，智能故障检测装置可以发出报警信号，从而减少继电保护装置对配电网造成的影响。

结语

综上所述,光伏发电作为我国重要的战略性新兴产业给国家带来经济效益的同时还减少了其他不可再生能源的使用,在一定程度上减少了对环境的污染。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择,在有限的开发时间减少对不可再生能源的使用,充分利用光伏发电并网发电系统,提高控制能力,为我国能源开采可以满足社会需求提供保障。

参考文献

[1]李明东,李婧雯.“双碳”目标下中国分布式光伏发电的发展现状和展望[J].太阳能,2023(5):5-10.

[2]鲁黛迪.分布式光伏能源项目资产证券化融资方案设计研究:以BM屋顶分布式光伏项目为例[J].会计师,2022(24):156-158.

[3]郭俊强.基于绿色金融理念的企业融资创新路径探讨:以分布式光伏电站运营企业为例[J].企业改革与管理,2022(23):118-120.