摘要：分析光伏發(fā)電接入給電網(wǎng)帶來的電壓波動(dòng)、電能質(zhì)量及繼電保護(hù)等影響。總結(jié)目前電力系統(tǒng)中機(jī)械、電磁、電化學(xué)等典型儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。深入研究?jī)?chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)改善光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中電力調(diào)峰調(diào)谷、電能質(zhì)量及電網(wǎng)保護(hù)等問題的重要作用。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能技術(shù)；光儲(chǔ)系統(tǒng)；光伏并網(wǎng)

0.引言

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)有：光伏電池陣列，蓄電池組，逆變器和配電網(wǎng)等多個(gè)部分組成。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在一定程度上可以分為兩種，一種是可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，另一種是不可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)?？烧{(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以設(shè)置儲(chǔ)能裝置。除此之外，還有不間斷的電源以及能夠做到源濾波的功能，同時(shí)可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)還有益于電網(wǎng)調(diào)峰。不可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，在與主電網(wǎng)斷開的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)停止供電工作。這兩個(gè)系統(tǒng)大的不同就是可調(diào)度式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以持續(xù)不間斷供電工作，不會(huì)停止；而不可調(diào)度式光伏發(fā)電系統(tǒng)，在與主電網(wǎng)斷開的情況下，可以自動(dòng)停止供電工作。逆變器在系統(tǒng)中具有重要的作用，

它具有三大發(fā)展趨勢(shì)：

（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本逐步降低，體積逐步變小，節(jié)約成本是它發(fā)展的大優(yōu)勢(shì)。

（2）允許的大輸入電流電壓范圍逐步擴(kuò)大，逐步加強(qiáng)對(duì)軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。

（3）電網(wǎng)適應(yīng)性不斷增強(qiáng)，各種保護(hù)更加完善，確保安全可靠?，F(xiàn)

階段，一般的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有三個(gè)顯著的特點(diǎn)，一是受環(huán)境因素例如氣候以及灰塵的影響，受氣候影響侯其輸出的功率會(huì)存在不穩(wěn)定性；二是受地域條件的限制，例如氣候以及地理?xiàng)l件的不同業(yè)會(huì)影響到光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率在光照條件較好的地區(qū)會(huì)有更高的效率，除了上述的兩個(gè)特點(diǎn)之外，光伏系統(tǒng)的發(fā)電轉(zhuǎn)換效率不夠高，這也使得光伏發(fā)電難以形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，效率不高[1]。該系統(tǒng)采用了MPPT（大功率點(diǎn)跟蹤）技術(shù)，為了滿足太陽能的使用要求，對(duì)光伏發(fā)電的吸收和利用要求相對(duì)較高，一般光伏發(fā)電系統(tǒng)采用并聯(lián)電壓相和聯(lián)通電流，系統(tǒng)本身只提供有源電力。

1.儲(chǔ)能技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1　電力調(diào)峰

對(duì)電力峰值的功率的調(diào)整是為了能夠更加有效的應(yīng)對(duì)用電的高峰期，在用電的高峰期會(huì)出現(xiàn)功率負(fù)載過大的情況，可以根據(jù)高峰期負(fù)載的情況，使用儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，可以依靠實(shí)際需求的改變，將系統(tǒng)產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中。當(dāng)負(fù)載達(dá)到高峰時(shí)，儲(chǔ)能裝置釋放儲(chǔ)存的能量，提供負(fù)荷供電的電力，對(duì)提高供電的整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性有很大的幫助。

1.2　提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性

近年來，我國(guó)的西部地區(qū)有著嚴(yán)重的棄光限電問題，這導(dǎo)致在西部地區(qū)會(huì)有較多的光能沒有被有效地利用，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率不高，為了對(duì)未被利用的光照問題進(jìn)行解決，可以通過儲(chǔ)能器在光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力不夠限電閾值的時(shí)候，來將其所儲(chǔ)存的多余的功率運(yùn)送至電網(wǎng)中，進(jìn)而能夠解決光照利用率低的問題，進(jìn)一步的提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。

1.3　微電網(wǎng)

微電網(wǎng)是一種相對(duì)分散的獨(dú)立供配電能源系統(tǒng)，主要由負(fù)荷和多個(gè)微電源組成[2]。系統(tǒng)采用了大量的電力技術(shù)以及能量管理控制技術(shù)，將汽柴油發(fā)電機(jī)或者風(fēng)電、光伏發(fā)電及儲(chǔ)能設(shè)備等裝置整合在一起，接入到用戶側(cè)。微電網(wǎng)可在秒級(jí)甚至毫秒級(jí)動(dòng)作，以提高負(fù)載供電的可靠性，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)削峰填谷、降低線路損耗、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓起到重要作用，還可以提供不間斷電源滿足負(fù)載需求。在未來的供電系統(tǒng)中，微電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)成為一個(gè)重要的發(fā)展方向，微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)用，將會(huì)地提升當(dāng)前電網(wǎng)的工作效率以及其穩(wěn)定性與安全性，因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)系統(tǒng)可以在微電網(wǎng)與發(fā)電系統(tǒng)分離的時(shí)候?qū)ω?fù)載進(jìn)行獨(dú)立的供電，所以其穩(wěn)定性會(huì)更高。

1.安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)解決方案

1.1概述

安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能，涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高級(jí)應(yīng)用上支持能量調(diào)度，具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統(tǒng)對(duì)電池組性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智

能化的分配策略對(duì)電池組進(jìn)行充放電控制，優(yōu)化了電池性能，提高電池壽命。系統(tǒng)支持Windows操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer。本系統(tǒng)既可以用于儲(chǔ)能一體柜，也可以用于儲(chǔ)能集裝箱，是專門用于儲(chǔ)能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺(tái)。

1.2適用場(chǎng)合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

1.2.1工商業(yè)儲(chǔ)能四大應(yīng)用場(chǎng)景

1）工廠與商場(chǎng)：工廠與商場(chǎng)用電習(xí)慣明顯，安裝儲(chǔ)能以進(jìn)行削峰填谷、需量管理，能夠降低用電成本，并充當(dāng)后備電源應(yīng)急；

2）光儲(chǔ)充電站：光伏自發(fā)自用、供給電動(dòng)車充電站能源，儲(chǔ)能平抑大功率充電站對(duì)于電網(wǎng)的沖擊；

3）微電網(wǎng)：微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，以工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)、海島微網(wǎng)、偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng)為主，儲(chǔ)能起到平衡發(fā)電供應(yīng)與用電負(fù)荷的作用；

4）新型應(yīng)用場(chǎng)景：工商業(yè)儲(chǔ)能積極探索融合發(fā)展新場(chǎng)景，已出現(xiàn)在數(shù)據(jù)、5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應(yīng)用場(chǎng)景。

1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.系統(tǒng)硬件配置清單

結(jié)語

本文分析了在發(fā)電網(wǎng)中接入光伏發(fā)電而帶來的一系列的影響，并且對(duì)各種有效的儲(chǔ)能方式的應(yīng)用進(jìn)行了探討與總結(jié)。同時(shí)，還對(duì)儲(chǔ)能方式在光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用而帶來的影響，除此之外本文還對(duì)新能源的應(yīng)用和開發(fā)的進(jìn)行了探討，以其對(duì)日后的工作產(chǎn)生一定的參考作用。由于電網(wǎng)受環(huán)境的影響較大，輸出具有不穩(wěn)定性的特點(diǎn)。光伏發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的電壓波動(dòng)、電能質(zhì)量和繼電保護(hù)裝置都有不可避免的影響。隨著光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的蓬勃發(fā)展，電力系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)得到了迅速發(fā)展，儲(chǔ)能裝置能有效降低配電系統(tǒng)的峰值充填，降低電網(wǎng)的波動(dòng)，控制電能質(zhì)量，提供停電保護(hù)，光伏電網(wǎng)集成對(duì)電網(wǎng)的影響已經(jīng)大大消除。