离网与并网的分析

离网与并网的分析太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，当太阳光照射在半导体PN结上，由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场，因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴的费平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的费平衡电子和空穴，在内电场的作用下，各自向相反方向运动，离开势垒区，结果使P区电势升高，N区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流，将光能转化成电能。太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型发电厂：另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏组件接收来自太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳能辐射能量直接装换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。一、离网与并网简介1.离网简介离网型光伏发电系统是由光伏组件发电，经控制器对蓄电池进行充放电管理，并给直流负载提供电能或通过逆变器给交流负载提供电能的一种新型电源。广泛应用于环境恶劣的高原、海岛、偏远山区及野外作业，也可作为通讯基站、广告灯箱、路灯等供电电源。离网发电部分功能介绍：光伏控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。蓄电池的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。光伏控制器是离网发电系统中非常重要的组件，其性能影响到整个系统的寿命和运行稳定性。阳光电源具有多年光伏控制器的设计、生产经验，拥有大量的用户，电压等级有12V、24V、48V、110V、220V和600V，可满足不同客户的需求。光伏控制逆变器是将控制和逆变集成于一体的智能电源。即可控制太阳能电池对蓄电池进行智能充电，同时将蓄电池的直流电能逆变成220V的方波交流电，供负载使用。专为新能源发电系统而设计，主要应用于太阳能光伏电站、风力发电电站，风、光、油、蓄互补发电系统和户用太阳能电源供电系统。可用于新能源发电的逆变电源。软件控制用于光伏控制器所构成的新能源发电系统的监控，通过软件实现对系统工作状况以及参数值的监控。具有电量累计、系统分析、历史记录和参数设置等功能。2、并网简介太阳能并网发电系统是利用太阳能电池方阵，在白天有光照时产生的直流电通过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后直接接入公共电网，产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或晚上，太阳能电池组件没有产生电能不能满足负载需求时则由电网供电。这种系统直接将电能输入电网，免除了蓄电池储能装置，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发的电能从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能、风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。在监测问题上，并网逆变器自身集成了RS-485和以太网通讯接口，通过485/232转换器把数据传输到计算机上方便查看和操作；监控系统可以对下列参数进行监测并显示：太阳能电池阵列的电压和电流、交流输出电压和电流、当前发电功率、当日发电量、累计发电量、太阳辐射量、太阳能电池板温度、环境温度等电站参数，并显示减排二氧化碳和故障状态等数据。光伏发电系统太阳能电池方阵太阳跟踪系统逆变器蓄电池组充放电控制器传感器光电转换装置切换光伏发电系统与国家电网供电系统控制蓄电池电能的充放将直流电转化为交流电储存多余的电能保证太阳能电池板能够时刻正对太阳供电图1太阳能光伏并网发电系统的结构式功能系统图在太阳能的运用过程中人们介入了光伏电站，而进一步使用光伏电站发出的电则是通过利用离网电站或者是并网电站来完成的，当然，这其中要涉及一些重要的知识内容还有就是相关的管理部门以及更多的设备才能完成，所以下面就以并网电站为例来重点的介绍解释相关的问题。二、并网电站的重点介绍1、并网电站涉及的技术由于并网发电的迅出现了猛增长使得在并网过程中一系列的技术问题，例如出现在并网的过程中出现了谐波问题，额外的孤岛效应问题，逆变器的群控制问题。随着技术的发展这些呈现出的问题正在被积极的解决。谐波问题。对于谐波问题，采用先进的空间矢量脉冲调制技术来抑制谐波；光伏发电在低功率区时具有较大的谐波电流，采用群控制技术使逆变器工作在高效区，尽量减小谐波；并采用先进的控制策略来补偿谐波干扰。逆变器的群控制技术。对于大荣量兆瓦级的光伏电站，整个系统由若干个变换模块形成一个集群，通过一定的集群控制方案使逆变器并联运行。我们知道逆变器输出轻载时，谐波会明显增大，在10%额定出力以下，电流THD甚至会达到20%以上。通过甚至优化配置的集群控制，拟解决低日照时的变换效率低问题。孤岛问题。在电子电路中，孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。在通信网络中，无线移动基站的覆盖可能会存在的一种现象。由于孤岛效应的潜在危险性和对设备的损坏性，社会公共工程和发电设备业主长期以来一直关注光伏并网逆变器的反孤岛控制。在安装设计方面要设计的有很多的技术问题，例如太阳能电池板的倾角设计。太阳能电池板的倾角设计是要考虑到当地的太阳的高度角以此来测量计算出最适合当地的太阳能电池板的角度。对当地要建设光伏电站的地点也要做相应的考察，考察当地的地质看是否能承受太阳能本身的自重问题，是否会产生地陷现象。对于电池片本身则要考虑到它自身具体的设计问题，多少块电池片，使用的间距有多大都是要考虑的。综上一切的问题都将是对于光伏电站的重要考量。但就并网本身来讲则考虑的问题更多。并网本身就是一种新型的技术，我国在建设初期并没有考虑到以后的电网技术会有如此的快速的进步，更准确一点是没有想到各种的并网技术会如此的快速成长，所以这对于我国电网的本身提出了一个严重的问题。电网的承载力也是愈来愈重。随机的配套设施还没有完善，也是对现在并网技术提出的要求，简单的说现在的我国电网无法很好的处理与先现在并网的关系。2、需要的设备