作者: 许炜强

　　随着太阳能光伏发电技术越来越成熟可靠，光伏发电并网技术已成为目前应用较为广泛的新能源应用技术。本文首先从子系统组成、主设备选型、升压系统、保护措施、防雷接地等方面介绍了光伏并网系统的设计方法，然后分析了采用光伏发电并网技术时应考虑的问题，最后对影响光伏发电并网系统的发电量的因素进行了阐述，确认了光伏发电并网技术的可行性。

　　一、引言

　　光伏的全称是太阳能光伏发电系统。其中光伏板组件主要由太阳电池构成，这种由半导体材料组成的太阳电池可以将太阳能转换成电能，而太阳能光伏发电系统又可以把太阳电池产生的直流电转换为更为常用的交流电与电网耦合。

　　随着太阳能光伏发电技术越来越成熟可靠，太阳能光伏发电系统运行方式也层出不穷，主要有独立运行和并网运行两种方式。其中光伏发电并网技术已成为目前应用较为广泛的新能源应用技术。

　　二、光伏系统并网技术的设计

　　1、子系统组成。光伏模块子系统、直流配电监测系统和逆变器并网系统组成光伏发电系统，子系统相对独立，光伏发电系统通过并网逆变器把产生的380V三相交流电接至升压变压器，之后接入电网。

　　2、主设备选型。单台逆变器的容量越大，单位造价相对越低，但容量越大，一旦发生故障，对整个系统产生的冲击越大。所以在选择并网逆变器时，需考虑光伏系统应用的实际情况，确定出额定容量适合的逆变器，并网型逆变器同时需有短路、过电压、过频率保护、欠电压、频率保护、逆向功率保护等功能。光伏电池组件通过直流配电监测装置连接逆变器，直流配电监测装置能够监测各个光伏电池内的电流，可以将电流信息以数据形式发送给逆变器控制器。为保证光伏发电系统安全稳定运行，可以将并网逆变器分散成独立并网的形式。

　　3、升压系统。并网逆变器产生的380V交流电需要升压入网，光伏发电系统的发电量决定了升压变压器电压比和额定容量，最好选择箱型干式变压器作为首选。升压变电站分层布置，上层作为设有逆变器监控屏的逆变室，下层为配电室。高低压进线柜分别选择中置式空气绝缘和低压抽出式开关柜。另外用来监控升压站工作状况的计算机监控系统也是升压变电站所必须的，系统监控各光伏电池发电量以及升压变压器两端电压、电流及其铁心和线圈温度等信息，监控系统通过分析这些信息来控制升压变压器并网开关的投入量。监控系统可以让多路逆变器在其内部群控器的控制下同步并列运行，群控器还可以对多台逆变器的投切进行控制，对逆变器负载均分，达到降低逆变器低载损耗以及延长其使用寿命的目的。

　　4、保护措施。升压变压器装有高温跳闸保护装置，其高压和低压开关柜安装有测控保护装置，可以对过电流、过电压进行保护；并网以及电容器开关柜也装有测控保护装置，可以对电压过高或不足、频率过高或过低进行保护；低压进线开关设有过流跳闸功能。一旦发生极性反接、孤岛效应、负载过重等问题，逆变器能自动从系统中脱离。

　　5、防雷接地。在采用全户内型的升压变电站的屋顶和光伏电池组件上安装设有独立引下线的环形避雷带可以有效避免雷电打击。另外电气设备需装有接地装置，设备外壳也需接地，以保证操作人员人身安全。

　　三、采用光伏发电并网技术应考虑的问题

　　1、电压波动问题。光照强度影响着光伏发电装置的输出功率。光照强度受日照、季节、天气等自然因素的影响会导致输出功率不稳定。《电网若干技术原则的规定》中明确电压允许偏差值范围是-7%~+7%。在光伏发电系统应用过程中，需考虑瞬间从电网中脱离对系统电压的影响。