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智慧光伏—光伏并网发电系统存在的问题
2022-09-20
我国光伏并网发电系统呈现出“大规模开发、中高压接入”和“分散开发、低电压就地接入”两种发展方式,可分为集中式和分布式两种类型。
——【摘要】

分布式光伏并网发电系统位于用户侧,发电供给当地负荷,是智能电网和微电网的接口,具有占地面积小、运行方式灵活等优点,主要应用在房屋屋顶、建筑物、温室大棚等场合。

集中式光伏并网发电系统主要是指大型的光伏发电站,作为大容量的电源直接给高压输电系统进行送电,一般建设在沙漠之中,具有选址灵活,建设周期短,出力稳定,运行方式灵活、成本低等优点。

目前,分布式、集中式光伏并网发电系统存在的共性问题如下:

温升、失配和热斑现象:光伏阵列长期工作在室外露天场合,有时组件受到表面尘土、树叶、鸟类的排泄物、周围建筑物、树木等遮挡,温度会明显升高,其输出电压、功率会降低,导致光伏阵列处于失配运行状态,严重情况下发生热斑效应。

输出特性呈现多峰值特征:光伏阵列有时可能采用不同型号的光伏组件进行组合,或者组件型号相同,由于云层、尘土和老化等原因导致组件之间不匹配,使其输出特性呈现多峰值特征。

电能质量:由于光伏系统具有随机性、波动性和间歇性,同时使用了大量的功率开关器件,会带来电网潮流方向发生变化、电网电压波动和谐波污染等一系列电能质量问题。

除此之外,光伏并网发电系统普遍存在发电效率低的问题,而影响因素有光伏电池光电转换效率、太阳光辐射角度和光伏电池工作点等。随着光伏发电技术的普遍应用,光伏阵列所处的环境也变得复杂。处于遮挡下的光伏电池要消耗其他正常光伏电池提供的能量,温度升高,输出功率严重下降,久而久之会发生热斑效应。为了保护光伏组件,在光伏电池元两端并联旁路二极管,虽然一定程度上限制了热斑效应对组件的损坏,但造成在局部阴影下光伏阵列的功率输出呈现多峰值特征,造成常规的MPPT算法可能发生跟踪失效。

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