分布式光伏发电系统电气设计分析

摘要：本文概述了分布式光伏发电系统，着重阐述了分布式光伏发电系统电气设计的要点。

关键词：分布式；光伏发电系统；电气设计 一、分布式光伏发电系统概述

分布式光伏发电系统是借助光伏组件打造更加合理的应用控制模式，从而将太阳能转换为电能的分布式电源系统。一般而言，分布式光伏发电系统会设置在用户场地的附近，其运行形式主要是用户侧自发、自用，剩余电量应用在上网方面，实现配电系统调节平衡的目标。秉承“就近发电、就近并网、就近转换使用”的处理原则，能更好地解决电能远距离传输造成的电能损耗问题，提升资源利用率。

二、分布式光伏发电系统组成

分布式光伏发电系统主要包括光伏列阵、逆变器、控制器以及蓄电池。光伏列阵是一系列光伏组件共同组成的系统，也是整个分布式光伏发电系统的核心组成。分布式光伏发电系统主要是将太阳能转变为电能，同时配合蓄电池完成能量的存储管理。需要注意的是，光伏组件的质量和设备成本决定了整个分布式光伏发电系统的投入与使用效能。为了维持相应工作，在分布式光伏发电系统中配置合理且稳定的逆变器，发挥其逆变作用，将直流电直接输送到公共电网的交流电应用区域，维持整体应用控制的合理性。

三、分布式光伏发电系统电气设计分析 1.逆变器拓扑结构

在光伏并网逆变器的设计过程中，需要严格的基于逆变器的输出，以及对电网结构进行详细的分析，以形成不同的结构类型。其中一种是利用变压器隔离方

式，以此形成升压工频模式。而在另一个处理过程中，则是不需要使用变压器进行隔离，以此将逆变器输出与电网进行连接。但是在并网逆变器当中，需要设置出一级高频升压环节，这样的环节就可以很好的提升逆变器的电压等级，也相应的保障逆变器的输出电压与电网始终保持大致相同的水平中，并不需要进行工频变压的升压处理，实现了电力系统的全面优化处理。

2.逆变器参数设计

进行参数设计的过程中，就是需要保障在直流侧输入功率保持不变的情况下，由于逆变器的输出功率的瞬时值在发生变化，就需要在进行处理的过程中，首先对电解电容的主要吸收直流电压进行交流成分的分析，一旦直流电压波动比较大，就要对电解电容进行内部串联电阻分析，在发热较为严重的影响下，就需要积极的保障电解电容可以始终保持一个稳定的工作状态，从而避免导致电容的整体寿命缩短。在电容允许的程度上，需要保证温度合理。

3.逆变器检测及保护功能设计

系统中的控制系统，主要是利用模拟、数字控制系统这两方面构成。例如，在模拟控制电路的过程中，是一种功率电路与数字控制电路的接口设计方式，在电网、变换器输出的电压电流处理中，针对蓄电池的电压电流进行处理，可帮助有关人员实现对数字信号的高效控制。而在系统当中的数字控制系统，则是对于在系统运行中，对各种数据信息的处理以及分析，进而决定系统的工作状态。在这样的处理模式下，可以很好的利用对电路的控制方式，实现各种信号的发出。现阶段电网的电压同步信号处理上，就是一种可以实现逆变其输出电流，将其与电网保持同频、同相的处理方式。在一些电路线路的设计过程中，还要重点对逆变器的输出电流进行有效地控制，从而保障整体的处理合理性。

4.驱动电路设计

在进行设计的过程中，驱动电路当中的芯片设计成为了关键所在，基本上采用的都是双通道、栅级驱动以及高压高速功率的类型，形成了单片式的集成驱动模块，在该驱动模块的运行过程中，很多芯片采用的是高度集成化的电平转换技

术，就起到了对逻辑电路的控制效果。这样的处理方式下，也相应地提升了驱动电路的整体可靠性，让其驱动电源可以在设计运行中，发挥出应有的作用。

四、光伏发电系统电气设计要点 1.光伏方阵设计

在当下建设的光伏项目当中，基本上都会在一些传统的建筑工程当中进行建设，例如会涉及到水泥材质和彩钢瓦的建筑载体。其中在使用水泥材质的屋顶时，有着较强的负载能力，就可以在进行建设中，对其倾斜角进行调整，就可以保障发电效率的提升。现阶段进行实际的投入使用之后，基本上会使用到大量的附件。但是需要注意的是，在使用彩钢材料的时候，就会导致需要进行针对性的设计，以此保障分布式的光伏发电系统，可以很好地使用不同的使用环节，以此全面提升发电的整体效率。例如，在组件出现温度下降的情况时，就要提升系统的整体开路电压，这也是在进行使用的过程中，在极端的环境下，也可以保障系统的稳定运行。而对于设计人员而言，则需要在进行设计的过程中，对系统的所处环境进行针对性地分析，以此保障对串联元件以及电压保持一个稳定的效果。

2.并网逆变器设计

进行光伏并网系统的设计中，主要是需要对逆变器进行针对性地处理，其中在进行设计的过程中，需要对其系统的DC/AC进行针对性的转化，对其简谐波、电压以及振动频率，进行针对性地分析，保障光伏方阵可以保持与系统的稳定运行。现阶段在我国的电气市场当中，基本上出现了三种不同的逆变器类型。分别是集中型、集散型以及组串型逆变器。在进行使用的过程中，在不同的环境下逆变器可以发挥出不同的效果。在逆变器使用过程中，往往有着较大的体系，在室内环境的安装过程中，就要进行针对性地处理，基本上会采用立式的安装方式，以此可以很好保障设备的安全性。在组串型逆变器的使用过程中，基本上是需要在使用过程中，保障体积得到有效的控制，在组串型逆变器的处理上，始终保持功率控制在80kW的程度上，体积相对比较小，在实际的处理过程中，逆变器的使用问题也相应的可以得到良好的保障，不会出现一些设备的问题。在使用过程中，由于逆变器可以得到良好的使用，因此降低了占用面积。

3.并网方式设计

设计并网的过程中，主要是需要严格的基于我国各方面的规定，保障对不同类型的电能质量以及电压等级，进行针对性地分析。对不同类型当中的电能质量，以及对电压等级进行综合性地分析，确保在设计的过程中，保持一个较强的针对性和合理性。例如在一些小型的光伏发电站的设计过程中，需要结合起现阶段电网系统的实际情况，从经济的角度进行分析，以此保障在接入高、低的电压过程中，都可以将其当做重要的内容，以此提升成本的投入量。

4.组件设计

现阶段在进行光伏组件的使用过程中，基本上首先是一种非晶体硅的电池元件，其次是单晶体硅的电池元件，其次是多晶体硅的电池。对于同类型的电池晶体硅，往往会存在着不同的电力转换能力。虽然在我国现阶段的技术研究中，已经得到了全面的发展，但是伴随着电力供给方面的提升，使得需要进一步的提升光伏电能的转换效率，进而保障发挥出应有的电力系统的作用。特别是在近些年的研究过程中，提出对晶体硅的组件进行了深入的研究，其中在使用的过程中，单晶硅的转换效率更高，就需要对其进行深入地研究，以此全面提升转换率，大力的推动光伏发电系统的建设。

参考文献：

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[2]雷显国.分布式光伏发电系统就地并网对配电网继电保护的影响研究[J].粘接，2021，46（5）：159-163.