光伏系统发电效率提升方法研究

张浩伟 赵智

【摘 要】科学技术的发展迅速，我国的各行各业发展也有了创新。风力发电和光伏发电都是利用可再生清洁能源进行发电的方式，对于缓解我国环境和资源问题具有十分重要的作用。但是，这两种新能源发电方式在实现并网以后，实际运行和调度过程中难免会存在一些问题。基于此，需要认真研究风力发电和光伏发电并网的特点与现状，联系实际分析并网运行中存在的问题，运用新知识、技术解决，确保风力发电和光伏发电技术能为电力事业整体发展提供可靠保障。

【关键词】光伏系统;发电效率;提升方法研究

引言

作为工业和人口大国，我国对能源的需求只增不减。为保障工业正常运转，满足人民生活需求，新能源光伏发电应运而生。新能源光伏发电不仅补充完善了电力行业建设，还缓解了能源供应紧张，避免了对生态环境的污染和破坏，极大促进了新能源的开发和利用。

1风力发电与光伏发电并网的特点和现状

1.1并网风力发电特点和现状

并网型风力发电指的是将风力发电系统和市政电网实现并网以后，在市政电网发电的基础上利用风能这种可再生清洁能源作为电力系统供电的一种补充。利用风能这种清洁能源，可降低对周围环境的污染。风能可实现循环利用，提高了资源的利用率，降低对不可再生能源的消耗。但是，该发电形式在实现和市政电网并网以后，受风力资源自身特点的限制，比如，风速的不稳定使得监管部门无法及时获取风力资源变化信息，加上技术不够成熟不能提前储存大量风力资源，就会在需要用电时影响风力发电的效果和电网的正常运行。未来对于并网型的风力发电有很好的前景，需进一步加大对风力发电及其并网的投入和研究。

1.2并网光伏发电特点和现状

并网型光伏发电指的是将太阳能光伏发电与电力系统连接起来组成并网型发电系统，可以为电力系统提供无功和有功功率，实现光热资源向电能资源的转换，并利用变压器将变成和电网相一致的电压，使得电能在电网中正常传送。光伏发电不需要蓄电池，就减少了资源的消耗和对环境的污染，同时，可实时供电，运行也更加安全和环保，且操作起来简便，具有很高的经济和社会效益。但光伏发电同样会受到环境和技术因素的影响，在未来还需加大资金方面的投入，加大技术研究。

2光伏发电站项目建设注意事项

2.1创新项目设计协调工作

光伏发电项目大多建设在地形广阔、人烟稀少的地区，某些地区的地表已发生一定程度的变形和破坏，地面沉降下陷严重，地理环境恶劣。在该地区建设光伏发电站基础设施的技术难度较大，在掩埋电缆和修建升压房时会受到地质条件制约。如果按常规方法修建基础设施，使用普通支架作为支撑设备，会有一定的危险性，无法保证光伏发电站的安全正常运作。要创新安装方式，使用箱变现浇、短支架来安装设备，把地质条件对基建造成的不利影响降到最低。为选取合适的发电站建设基地，需要参与部门各司其职，明确分工，做好沟通和协调工作，不断完善设计方案，尽量不再人员聚集区修建，避免对当地居民正常生活造成影响。

2.2引进技术控制质量风险

光伏发电项目需要高水平的技术支持，项目难度较大，任务繁重。我国当前光伏发电技术发展还停留在初级阶段，应大力引进前沿的先进技术，为项目的设备优化和整体建设提供强有力的技术保障。如使用全自动监测系统，减少人力监测造成的疏漏和误差，提升监测的精确程度;配备非晶体合金的变压器，减少设备损耗，延长使用周期;采用直流拉弧状智能检测汇流箱，增强检测设备的运转效率;使用330W的多晶硅光伏组件，其转换的效率高达17%，逆变器效率最高时可达到99%，大大节省了设备不必要的能量损耗，将更多太阳能直接转化为电能。先进技术从引进到落地需要一个较长的磨合期，以确保技术能够在光伏发电项目中正常发挥作用。所以在引进前要进行全面详细的调查论证，与传统技术作比较并分析長处和不足，确保技术的科学性、先进性和适用性。严格把控技术数据的使用和管理，及时收集数据做采样分析，合理利用技术，不能滥用、错用技术，降低技术本身具有的风险性。

3风力发电与光伏发电并网解决措施

3.1探究有效的新型配电系统

从配电系统发展完善方面来看，应根据风力发电和光伏发电并网后的运行特点探究更加有效的新型配电系统，加强理论研究的同时，还要实地考察风力发电与光伏发电电源位置和方向，研究两者的容量、并网方式是否科学合理，或减少因为容量过大或并网连接不合理而引起的电压谐波和电压波动问题。在未来，应合理规划并网电力系统，以确保风力发电与光伏发电并网后电力系统运行的安全可靠。

3.2完善光伏和风力发电系统

在光伏发电系统和风力发电系统并入到市政电网以后，由于改变了原有电力系统运行特征，所以在实际运行中容易出现故障问题，且这些故障大部分是电气量方面的故障，是因为风力发电系统和光伏发电系统电容量过大引起的。但因为风力发电和光伏发电本身具有较强的不确定性和不可控性，导致这些故障也变得更加复杂好多变，给电网运行检测工作带来很大的困难，影响电力系统的稳定运行。这时，就需要电力企业结合电网实际情况加强对相应并网系统保护方式的研究，并采用新的科学技术使光伏和风力发电系统得到完善。对于风力发电系统而言，应该集中化投产，将风电项目设置在风力资源丰富的区域，但是，离电负荷中心距离较远，输电线路建设较长，且受到通道断面的限制。需要重新科学合理地规划与设计整个电力系统，使风力发电机组并网中减少次同步振荡的问题，可以有效避免对风电机组设备的损坏，避免对整个电力系统运行稳定性产生严重的影响。

3.3加大对并网孤岛效应的检测力度

在并网逆变器负载影响下，并网时可能出现断电发生的反向输出电压频率，这时，逆变器输出频率出现较大误差，长此以往就会出现孤岛效应。为此，应以逆变器输出频率为基础，利用检测设备检测频率偏移情况并将检测的结果及时发送到值班人员以便及时处理。在电网正常运行时，应发挥并网中逆变器的作用，使公共电网输出电流频率和并网系统保持一致，但刚出现较大相位差时，应及时对两者的差距进行检测，掌握电压电流的变化情况，分析并网系统中是否存在孤岛效应。该检测方式操作简便且能直观了解问题所在，应用度更高。

结语

当光伏发电接入配电网时会产生电压提升，并且接入位置、接入容量均为产生电压提升的影响因素。

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（作者单位：河南工学院电气工程与自动化学院）