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【摘 要】进入 21 世纪，能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题，太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平最高、最成熟，应用最广泛的能源，尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。离网与并网这两种工作的方式是属于光伏发电。以前，因为太阳能电池过高的成本费用，单靠光伏用来发电大部分都用于比较落后的无电的地方，从行政村中以户用的中小型个体系统比较多，都是离网型的家庭用户。从近几年来看，市场上的光伏电产业有了非常大的改变，由一些偏远的农村地方开始向一些城市地区合并起来发电、用光伏发电的建设加快向集成迈进，而太阳能资源也成为全球性的“可再生能源”角色。
【关键词】太阳能；能源光；并网技术
引言
随着太阳能光伏发电技术的日益成熟，其在实际运用中的运行方式也正在不断向着多样化方向发展，家庭型太阳能光伏发电系统不仅可以独立运行，并可以在太阳能光伏发电并网技术的支持下实现并网运行，确保我国电力资源可以满足社会各领域生产、生活需求。
一、太阳能光伏发电系统组成
太阳能光伏发电系统主要包括：太阳能电池组件（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用电负载等。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统， 控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。太阳能光伏发电系统的组成如图 1 所示。
图 1 太阳能光伏发电系统的组成
用太阳作为能源来发电这一系统有独立的系统和用交流电与网络的联系模式系统两大类别组成。独立的系统有太阳作为可再生能源发电的根本的系统形式。同时又被叫做太阳能资源的原型模式。 这种模式较多被与市区离得较远的地方，例如坐落于海上的灯塔、漂浮着的浮标与山顶上的无线接收电台等，都可以作为供电的电源。
与电网（系统）联系系统的构造如图2所示。该系统的特点是当太阳能电池阵列发出的电功率超过负荷需要时，可以通过自动控制输向交流市电电网，即向电力公司卖出电力。从电力系统的术语来说，称为“逆潮流”运行或通俗地称为“卖电”。反之，对电力公司来说正常运行是向用户供电，称为“正潮流”。系统联系型太阳能发电系统的优点是，当阴雨天气或夜间太阳能发电量不足时，可以通过系统联系直接向市电电网买电。系统联系系统的另一重要优点是可以取消蓄电池，使成本降低，且加强了供电的稳定性和可靠性。
图2太阳能发电系统结构图
二、太阳能光伏发电并网技术在应用中的关键问题
1、电压波动
太阳能光伏发电系统的输出功率是会受到光照强度的直接影响，而太阳光的光照强度受到季节、天气等自然因素的影响，这也导致太阳能光伏发电系统的输出功率不稳定，在《电网若干技术原则的规定》中明确指出，电力系统输出电压允许偏差范围是-7%～+7%，因此，太阳能光伏发电并网技术在实际应用中，必须充分考虑从电网中瞬间脱离对系统电压产生的影响，这对加强系统运行中的稳定性、安全性以及使用寿命有着重要作用。
2、谐波
太阳能光伏发电系统的并网逆变器在转换电能时会产生大量谐波，这便要求太阳能光伏发电并网技术在实际应用中必须对其进行检测，以便于系统运行中可以更好的控制畸变率，太阳能光伏发电并网系统运行中如果将直流电并入电网，其所产生的电压畸变率尚处于国家电网相关标准的允许范围内，但是电压变入电流过程中由于接入点处会有大量谐波产生，这样会导致其电压畸变率超过国家电网相关标准，所以在太阳能光伏发电并网技术应用中必须对其进行检测。
三、太阳能光伏发电并网技术设计
如图1所示，基于储能系统的用户太阳能光伏发电系统已广泛运用到社会各领域，其主要结构由光伏阵列、最大功率点跟踪装置、储能装置、双向充放电控制器、并网逆变器、变压器、用户负载以及电网等几个部分组成。其与传统的独立性太阳能光伏发电系统相比，由于系统中加入了储能装置，当用户的光伏阵列输出电能不足的时候可以使用电网进行供电，同时也可以使用储能装置为用户进行供电，当太阳能光伏发电系统的光伏阵列输出电能充足时，系统可以自动将多余的电能储存到储能装置中，或者将这些过剩的电力输送至电网，具体的电能流动方式可以根据用户所用电价情况来进行选择。
1、子系统设计
常见的太阳能光伏发电系统一般都是由光伏模块子系统、直流配电监测系统以及逆变器并网系统等部分组成，并网逆变器在实际运用中可以将三项交流电接到升压变电器上，这样就可以实现太阳能发电系统所转化的电能与电网耦合，这对加强我国社会各领域对太阳能光伏发电技术的应用有着重要作用。
图1：用户光伏并网发电系统结构示意图
2、主设备选型
并网逆变器是太阳能光伏发电并网技术中的核心设备，单台逆变器在选择过程中其容量越大则价格越低，但是容量大的并网逆变器在运行过程中一旦发生故障，容易给太阳能光伏发电系统带来很大的冲击和破坏，因此，并网逆变器在选择过程中必须要基于光伏发电系统实际情况来定。并网逆变器的额定容量要与光伏发电系统相适应，并且要确保并网逆变器在实际应用中具有一定的保护功能，为了满足太阳能光伏发电并网技术的实际需求则必须配置直流配电监测装置，并要将太阳能光伏电池组件直接与并网逆变器进行连接，这样不仅可以确保太阳能光伏发电系统运行中的稳定性、安全性，也可以通过并网的逆变器将其分散成独立并网的形式。
3、升压系统设计
太阳能光伏发电并网技术所产生的交流电为额定380V，这便需要通过升压系统升压后才能使其入网，升压系统在设计过程中需要合理選择升压变压器，升压变压器的选型要根据太阳能光伏发电系统的发电量来决定，箱型干式变压器在太阳能光伏发电并网技术设计中的应用十分广泛。升压变电站在设计过程中一般都由上下两层组成，上层主要作为放置逆变器监控屏的逆变室，而下层主要作为升压系统的配电室，为了满足太阳能光伏发电系统并网技术的实际需求，升压变电站需要合理设置高低压进线柜，同时还需要设置计算机监控系统对升压变电站的运行情况进行实时监测，也可以根据系统设计要求实现多路逆变器在内部控制下的同步运行，这对提高太阳能光伏发电系统中逆变器的使用寿命有着重要作用。
4、保护措施设计
升压变压器在高温环境运行中可能发生跳闸保护，当过电流或过电压时高压和低压开关柜内的监控保护装置可以起到自动保护作用，该保护装置在针对系统电压过高、不足以及频率不稳等情况时，电容器开关柜内的测控保护装置便会发挥保护作用，避免太阳能光伏发电系统各组件在运行过程中受到损坏。当系统运行过程中发生极性反接、负载过重以及孤岛效应等故障时，并网逆变器可以实现自动脱离，这对确保太阳能光伏发电系统运行中稳定性、安全性有着重要作用。
5、防雷接地设计
雷电是大自然中一种十分常见的自然现象，但是太阳能光伏发电系统受到雷击，其会严重损坏太阳能光伏发电系统的部分组件或全部组件，因此，太阳能光伏发电并网技术在实际应用中必须进行防雷接地设计，避免系统在雷雨天气中受到雷击而损毁。一般都是在升压变电站的屋顶或光伏电池组件等部位安装避雷带，避雷带在选择过程中以环形为主，并要设置独立引下线，电气设备在安装过程中必须安装接地装置，针对变压器等电气设备需要设置外壳接地，这对提高太阳能光伏发电系统在运行中安全性有着重要作用，同时也对工作人员的操作起到很好的保护作用。
结束语
在实践过程中，不仅要关注光伏并网发电技术的应用，还需基于电力系统整体性出发，通过技术的更新和经验的积累，来促进光伏并网发电技术的推广和应用。
参考文献：
[1]王长贵，王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M]，北京：化学工业出版社，2009（11）.
[2]崔容强，赵春江，吴达成.并网型太阳能光伏发电系统[M]，北京：化学工业出版社，2008（4）.
【关键词】太阳能；能源光；并网技术
引言
随着太阳能光伏发电技术的日益成熟，其在实际运用中的运行方式也正在不断向着多样化方向发展，家庭型太阳能光伏发电系统不仅可以独立运行，并可以在太阳能光伏发电并网技术的支持下实现并网运行，确保我国电力资源可以满足社会各领域生产、生活需求。
一、太阳能光伏发电系统组成
太阳能光伏发电系统主要包括：太阳能电池组件（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用电负载等。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统， 控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。太阳能光伏发电系统的组成如图 1 所示。
图 1 太阳能光伏发电系统的组成
用太阳作为能源来发电这一系统有独立的系统和用交流电与网络的联系模式系统两大类别组成。独立的系统有太阳作为可再生能源发电的根本的系统形式。同时又被叫做太阳能资源的原型模式。 这种模式较多被与市区离得较远的地方，例如坐落于海上的灯塔、漂浮着的浮标与山顶上的无线接收电台等，都可以作为供电的电源。
与电网（系统）联系系统的构造如图2所示。该系统的特点是当太阳能电池阵列发出的电功率超过负荷需要时，可以通过自动控制输向交流市电电网，即向电力公司卖出电力。从电力系统的术语来说，称为“逆潮流”运行或通俗地称为“卖电”。反之，对电力公司来说正常运行是向用户供电，称为“正潮流”。系统联系型太阳能发电系统的优点是，当阴雨天气或夜间太阳能发电量不足时，可以通过系统联系直接向市电电网买电。系统联系系统的另一重要优点是可以取消蓄电池，使成本降低，且加强了供电的稳定性和可靠性。
图2太阳能发电系统结构图
二、太阳能光伏发电并网技术在应用中的关键问题
1、电压波动
太阳能光伏发电系统的输出功率是会受到光照强度的直接影响，而太阳光的光照强度受到季节、天气等自然因素的影响，这也导致太阳能光伏发电系统的输出功率不稳定，在《电网若干技术原则的规定》中明确指出，电力系统输出电压允许偏差范围是-7%～+7%，因此，太阳能光伏发电并网技术在实际应用中，必须充分考虑从电网中瞬间脱离对系统电压产生的影响，这对加强系统运行中的稳定性、安全性以及使用寿命有着重要作用。
2、谐波
太阳能光伏发电系统的并网逆变器在转换电能时会产生大量谐波，这便要求太阳能光伏发电并网技术在实际应用中必须对其进行检测，以便于系统运行中可以更好的控制畸变率，太阳能光伏发电并网系统运行中如果将直流电并入电网，其所产生的电压畸变率尚处于国家电网相关标准的允许范围内，但是电压变入电流过程中由于接入点处会有大量谐波产生，这样会导致其电压畸变率超过国家电网相关标准，所以在太阳能光伏发电并网技术应用中必须对其进行检测。
三、太阳能光伏发电并网技术设计
如图1所示，基于储能系统的用户太阳能光伏发电系统已广泛运用到社会各领域，其主要结构由光伏阵列、最大功率点跟踪装置、储能装置、双向充放电控制器、并网逆变器、变压器、用户负载以及电网等几个部分组成。其与传统的独立性太阳能光伏发电系统相比，由于系统中加入了储能装置，当用户的光伏阵列输出电能不足的时候可以使用电网进行供电，同时也可以使用储能装置为用户进行供电，当太阳能光伏发电系统的光伏阵列输出电能充足时，系统可以自动将多余的电能储存到储能装置中，或者将这些过剩的电力输送至电网，具体的电能流动方式可以根据用户所用电价情况来进行选择。
1、子系统设计
常见的太阳能光伏发电系统一般都是由光伏模块子系统、直流配电监测系统以及逆变器并网系统等部分组成，并网逆变器在实际运用中可以将三项交流电接到升压变电器上，这样就可以实现太阳能发电系统所转化的电能与电网耦合，这对加强我国社会各领域对太阳能光伏发电技术的应用有着重要作用。
图1：用户光伏并网发电系统结构示意图
2、主设备选型
并网逆变器是太阳能光伏发电并网技术中的核心设备，单台逆变器在选择过程中其容量越大则价格越低，但是容量大的并网逆变器在运行过程中一旦发生故障，容易给太阳能光伏发电系统带来很大的冲击和破坏，因此，并网逆变器在选择过程中必须要基于光伏发电系统实际情况来定。并网逆变器的额定容量要与光伏发电系统相适应，并且要确保并网逆变器在实际应用中具有一定的保护功能，为了满足太阳能光伏发电并网技术的实际需求则必须配置直流配电监测装置，并要将太阳能光伏电池组件直接与并网逆变器进行连接，这样不仅可以确保太阳能光伏发电系统运行中的稳定性、安全性，也可以通过并网的逆变器将其分散成独立并网的形式。
3、升压系统设计
太阳能光伏发电并网技术所产生的交流电为额定380V，这便需要通过升压系统升压后才能使其入网，升压系统在设计过程中需要合理選择升压变压器，升压变压器的选型要根据太阳能光伏发电系统的发电量来决定，箱型干式变压器在太阳能光伏发电并网技术设计中的应用十分广泛。升压变电站在设计过程中一般都由上下两层组成，上层主要作为放置逆变器监控屏的逆变室，而下层主要作为升压系统的配电室，为了满足太阳能光伏发电系统并网技术的实际需求，升压变电站需要合理设置高低压进线柜，同时还需要设置计算机监控系统对升压变电站的运行情况进行实时监测，也可以根据系统设计要求实现多路逆变器在内部控制下的同步运行，这对提高太阳能光伏发电系统中逆变器的使用寿命有着重要作用。
4、保护措施设计
升压变压器在高温环境运行中可能发生跳闸保护，当过电流或过电压时高压和低压开关柜内的监控保护装置可以起到自动保护作用，该保护装置在针对系统电压过高、不足以及频率不稳等情况时，电容器开关柜内的测控保护装置便会发挥保护作用，避免太阳能光伏发电系统各组件在运行过程中受到损坏。当系统运行过程中发生极性反接、负载过重以及孤岛效应等故障时，并网逆变器可以实现自动脱离，这对确保太阳能光伏发电系统运行中稳定性、安全性有着重要作用。
5、防雷接地设计
雷电是大自然中一种十分常见的自然现象，但是太阳能光伏发电系统受到雷击，其会严重损坏太阳能光伏发电系统的部分组件或全部组件，因此，太阳能光伏发电并网技术在实际应用中必须进行防雷接地设计，避免系统在雷雨天气中受到雷击而损毁。一般都是在升压变电站的屋顶或光伏电池组件等部位安装避雷带，避雷带在选择过程中以环形为主，并要设置独立引下线，电气设备在安装过程中必须安装接地装置，针对变压器等电气设备需要设置外壳接地，这对提高太阳能光伏发电系统在运行中安全性有着重要作用，同时也对工作人员的操作起到很好的保护作用。
结束语
在实践过程中，不仅要关注光伏并网发电技术的应用，还需基于电力系统整体性出发，通过技术的更新和经验的积累，来促进光伏并网发电技术的推广和应用。
参考文献：
[1]王长贵，王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M]，北京：化学工业出版社，2009（11）.
[2]崔容强，赵春江，吴达成.并网型太阳能光伏发电系统[M]，北京：化学工业出版社，2008（4）.