1、浅谈光伏发电在微电网中的接入与动态特征摘要：本文主要通过建立光伏发电微电网模型，在根据光伏发电微电网运行过程中输出功率的波动特征分析的基础上，实现对于微电网系统中光伏电源的接入问题的分析研究，同时文章中通过使用光伏电源平均输出功率对于微电网储能设备容量进行计算分析的优化配置方法，来实现光伏电源在微电网系统中的即插即用功能，然后对于微电网系统中光伏逆变器运行输出的谐波电流畸变率，以及光照强度之间的波动变化特征进行分析。 关键词：光伏发电；微电网；光照强度；储能设备；波动变化；特征；分析 中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号： 光伏发电是一种通过对于光伏能源的开发利用，从而实现电能
2、转换开发的分布式发电技术，是在社会经济发展以及新能源鼓励支持开发利用的背景下的一种新能源技术。本文通过建立光伏发电微电网模型，结合微电网与电网的并网运行特征分析，实现对于光伏发电在微电网的接入以及动态特征的分析研究。 1、光伏发电技术与微电网介绍 在电网工程中，分布式发电在实际发电应用中，由于能源利用率较高以及对于生态环境污染少、安装应用灵活等特征，在实际中发电应用以及发展中的速度相对比较快。但是分布式发电在进行电网系统的接入过程中，一旦出现较多的分布式发电能源接入到电网系统，就会对于电网系统的正常运行造成一定的不利影响。微电网系统就是针对分布式发电技术在进行电网接入时的这一局限性问题专门提出
3、的解决方案。为电网系统是一个由分布式电源以及储能装置设备和负荷等组成的独立性可控系统，在实际发电应用中能够直接就地进行电网与热能的提供实现。在微电网系统中，微电网的分布式电源多是一种微型电源，也就是一种含有电力电子界面的小型机组系统，通常情况下，微型电源装置主要包括微型燃气轮机以及燃料电池、光伏电池、风力发电机等。在实际发电应用中，微电网系统既可以与大型的电网进行联网运行实现，也可以在实际电网出现运行故障或者问题是，自动与电网进行断开保护，并独立进行运行实现，在实际发电运行应用中具有一定的可靠性。 2、光伏发电的模型建立与波动特征分析 如下图 1 所示，为光伏发电模型中的光伏电池等效电路示意图
4、。进行光伏发电的模型建立，需要进行光伏阵列以及逆变器两个模型组成结构部分的建立设计实现。 图 1 光伏发电模型的电池等效电路示意图 在所建立的光伏发电模型中，进行光伏发电电流的波动特征分析，首先可以根据相应的计算定律，对于光伏发电系统中光伏电池的输出电流 I 进行计算得出，计算公式如（1）所示。 （1） 在上述对于光伏电池输出电流 I 的计算公式中，V 与 I 分别表示光伏电池输出端的电压以及电流值，而 Ish 则表示光伏电池发电过程中的泄漏电流值，Rsh 表示光伏电池电路旁路的电阻值，并且在已知光伏电池电路中的二极管电流值以及短路电流值情况下，就可以计算出光伏电池的输出电流具体值结果。 在光
5、伏发电运行中，进行光伏电池输出电流结果计算的光伏电池短路电流值因数，与光照强度与温度之间有着密切的关系，光照的强度以及温度情况决定着光伏电池中的短路电流值结果。 在进行光伏发电模型建立过程中，对于光伏发电系统中的光伏阵列结构部分的设计建立，可以通过使用受控电流源进行设计建立实现，以串联 N5 以及并联 Np 为例，如果用 IA 表示光伏阵列中的输出电流值，则计算公式如下（2）所示。 （2） 在进行光伏发电系统中光伏电池输出电流电波变化的计算分析中，为了对于光照强度、温度与光伏阵列运行功率之间的关系进行分析，也就是处于一定光照强度与温度下的光伏阵列最大功率运行点进行跟踪。需要注意的是进行光伏阵列
6、最大功率运行点根据时，应保证光伏阵列的工作运行电压适当。进行光伏阵列最大功率运行点跟踪计算分析的常用方法主要有电压跟踪法以及电流扫描法、电导增量法等。在对于光伏阵列最大功率运行点跟踪计算分析的情况下，光伏电池也就是光伏发电的输出功率值直接受到光照强度变化的影响，光伏发电的输出功率值随着光照强度的变化发生波动变化。 3、光伏发电在微电网中的接入与动态特征分析 光伏发电在进行微电网的接入运行实现中，由于微电网系统中包含有多种能源形式的电源，与光伏发电的电源波动性以及不可调节性冲突，需要使用一些可调功率电源装置进行配合接入应用，比如水利发电机以及微型燃气轮机、燃料电池等。 光伏发电进行微电网的接入运
7、行中，在与电网进行并网运行的状态下，可以通过电网对于微电网运行功率进行平衡，如果是微电网独立运行时，就需要利用对于储能设备容量的选择调节，来对于微电网系统中的调节电源装置振荡情况进行控制避免。通常情况下，对于光伏发电储能设备容量的计算如下列公式（3）所示。 （3） 在光伏发电接入微点网运行中，通过跟踪控制方式在微电网并网以及独立运行的转换过渡中，通过增加光伏电池与储能设备的总输出功率，就可以在短时间内增大微电网的电源容量，从而实现对于切换过程中波动频率的减少控制。此外，如果采用 LC 滤波器，并设置 L 为 0.007H，C为 10F 的参数值，那么如下图 2 所示的三种天气光照的光伏电池输出
8、功率变化情况下，则有如下图 3 所示的光伏逆变器谐波变化结果图。图 2 某地三种天气光照的光伏电池输出功率变化图 图 3 光伏逆变器谐波变化结果图 4、结束语 总之，光伏发电是一种利用新能源进行进行电能转化应用的发电技术，具有较大的发电应用优势，并且对于能源节约以及环境保护都有着积极的作用和意义。进行光伏发电在微电网中的接入与动态特征分析论述，有利于提高光伏发电应用技术，推动微电网在实际中的应用发展，具有积极作用和意义。 参考文献 1周念成，闫立伟，王强钢.光伏发电在微电网中接入及动态特性研究J.电力系统保护与控制.2010（14）. 2张石，张瑞友，汪定伟，赵婷婷.光伏并网逆变器的自适应微电网检测技术J.电力系统保护与控制.2010（21）.
