光伏发电系统并网点电压调整机制与优化对策

曹 磊 曾 鹏

（中机国际工程设计研究院有限责任公司）

光伏发电系统并网点电压调整机制与优化对策

曹 磊 曾 鹏

（中机国际工程设计研究院有限责任公司）

光伏发电产业是新能源产业改革的代表，也是我国大力支持及推广的产业。近年来随着光伏发电技术的进步，我国光伏产业也在迅速的发展。本文就主要针对光伏发电系统中并网点电压的升高原因从传输理论方面进行了分析，并且浅析了光伏发电系统中电压调整的重点、原理及方法，然后为并网点电压调整提出了有效的优化对策。

光伏发电系统；并网点电压；调整机制及优化对策

随着大规模光伏发电系统并网的运行，也提高了光伏发电容量占据系统的总容量，影响着电力系统。传统的电力系统传输电力的设计是从发电单元到负荷的反向传输，大规模的光伏发电系统并网运行会导致潮流你留，使PPC电压升高，影响了当地负荷电压的供电质量，也损耗了线路及变压器设备，使系统过载，影响了光伏发电系统的渗透率。所以就要对PPC电压进行控制，以传统电力系统电压调整为基础，通过光伏发电系统从根本解决此问题。

一、光伏发电系统并网电压的应用

目前我国光伏发电技术已经逐渐迈入成熟阶段，分布式光伏在配电网中出现了渗透率上调的情况，尤其是在低压配电网中。在发展过程中使用较弱反射式低压配电网时出现高光伏渗透配电，其原因可能是由于天气的变化，多云会使光伏出现剧烈的波动，这时电压会下降，闪电会降低系统的稳定性。这些情况的出现都会使光伏具有高承载，导致初选潮流逆流从而出现电压问题。那么这些问题只靠传统的变压器或者电力电气等控制方式是不能及时作出调整的。

目前所使用的大容量逆变器是为电网注入额定的有功功率，将最低功率集中在0.9，在实际功率比逆变额定功率小的情况下，剩余的功率就能够实现过程中的无功率支持。比如在研究接入光伏触发高电压问题的时候，使用逆变器是不能有效解决这一问题的，如果低压配电网中电力阻抗发生变化，使低压配电网中的无功调压效果小于电压等级较高的网络，逆变器正常运行的基础上，变压器及线路容量能够影响网点电压的控制能力。【1】

二、光伏发电系统并网点电压升高及优化策略

1、光伏发电系统并网点电压升高原理

使光伏发电系统并网供电，可以提高光伏企业的经济效益。目前我国正在进行新能源的改革，实施一系列创新的供电体系，促进了光伏发电系统的发展。光伏发电技术是一项全新的技术，随着多年的发展，我国的研究水平以逐渐赶上其他国家的水平，近几年我国的光伏产业也有了全新的机遇。为了提高供电系统的整体的安全性能，电网运行商就要使用升压变压器隔离的方式，将低压电网或者中压电网中接入光伏系统，那么电网运行商就要使用并网的形式进行，光伏企业就要根据自身的特点，使电压具有精准性。为了能够满足其需求，就要改变电路阻抗参数，创建储存能量的设备，控制光顾发电系统中的无用功率及有用功率，使光伏发电系统具有经济实用型。【2】

2、光伏发电系统并网点电压升高调整对策

（1）有功功率。在光伏发电系统的运行过程中，会出现PCC电压过高的问题，就会产生大量的有功功率，使系统容量出现超负荷状态。在使用过程中要使光伏发电系统的供电稳定，并且在并网发电前控制及调整好电压和电流。使用有功限制策略进行限制应用，全面掌握实验过程的稳定及暂停波形图，通过图 1可以了解到，在PCC本地负被隔离一，PCC会在短时间升高电压，另外还能使调整器控制电压，提高PCC的控制效率，控制系统的动态响应也也能进行控制。电压的调整方式为稳定波形，那么就表示目前系统的运行状态处于稳定模式，随着时间的变化，输出的电压也在不断的减少，最后电压整体会出现归零的情况，这就说明系统功率是在单位因子范围中运行的。

（2）无功功率。无用功电流电源的调整使用的是双二阶通用积分器，它能够有效的控制电力，检测PCC电压中的集体相位及浮动数值，可以比较粗电压处于瞬间状态的幅值及锁定后的幅值，其中的误差通过调节以后能够取得电压调节的无功补偿，逆变器的整体数值受到叠加设定之后的无功电流控制，从而调整PCC。

首先将PCC的电压状况做好调整，在此过程中也会出现暂停及稳定的波形图，在PCC本地负载切除时，逆变器吸收不到任何功率，所以对于PCC的功率不能进行调整，电压值归零的时候，系统中的单位功率将不能正常运行，会导致整体功率因数大大降低。那么可以使用动态响应调节的方式，在调整有功电流之后，使光伏发电系统能够在单位功率因素中作用，有效控制电压的进度。

（3）对比。在调整有功电压及无功电压的时候，有功电压比无功电压的响应快，在对无功电压调整之后，光伏发电系统仍然在单位功率因数中。反过来就会使整个单位功率因数遭到制约，尤其是在电压精度被控制的时候，有功电压及无功电压都有较好的控制。如果从经济方面进行考虑，无功电压的控制具有较好的经济收益。

图1 暂停状态波形图

3、选择光伏发电系统并网逆变器

在光伏发电系统并网点电压调节中，逆变器是最重要的调节设备。在选择光伏发电系统并网逆变器的时候，要根据光伏发电系统的整体技术指标及厂商提供的产品手册来选择，另外还要考虑其他因素，比如整机效率、额定输出功率、启动性能、输出电压等。额定输出功率指的是光伏逆变器的负载供电能力，选择合理的逆变器能够有效提高电压调节的质量。输出电业调节性能指的是逆变器的稳压性能，其与输出电压的偏差有着重要的联系。【3】

三、结束语

目前我国光伏发电技术属于新型产业，在光伏发电技术的发展中也受到了国家及社会的大力支持，调整光伏发电系统并网点电压可以有效促进光伏发电产业的持续发展，其也受到了相关科研单位及光伏企业的关注。要想有效提高光伏发电系统并网点电压调整的质量，就要全面掌握光伏发电系统并网点的运行机制，根据不同的系统制定不同的优化对策，以此提高电压调整质量，使光伏发电技术及光伏企业可持续发展。

[1]周家军.光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略[J].科学家,2016,4(3):34-35.

[2]温媛媛,孙小娟.探讨光伏发电系统并网点电压升高调整策略[J].建筑工程技术与设计,2016(12).

[3]黄欣科,王环,王一波,等.光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略[J].电力系统自动化,2014,38(3):112-117.

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1007-6344（2017）02-0340-01