光伏发电的并网有哪些模式

分布式光伏的光伏电源处于用户侧，发电供给当地负荷，视作负载，可以有效减少对电网供电的依赖，减少线路损耗。充分利用建筑物表面，可以将光伏电池同时作为建筑材料，有效减少光伏电站的占地面积。与智能电网和微电网的有效接口，运行灵活，适当条件下可以脱稿电网独立运行。配电网中的潮流方向会适时变化，逆潮流导致额外损耗，相关的保护都需要重新整定，变压器分接头需要不断变换，等问题。电压和无功调节的困难，大容量光伏的接入后功率因数的控制存在技术型难题，短路电力也将增大。需要在配电网级的能量管理系统，在大规模光伏接入的情况下进行负载的同一管理。对二次设备和通讯提供了新的要求，增加了系统的复杂性。

集中式光伏的充分利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建大型光伏电站，接入高压输电系统供给远距离负荷。由于选址更加灵活，光伏出力稳定性有所增加，并且充分利用太阳辐射与用电负荷的正调峰特性，起到削峰的作用。运行方式较为灵活，相对于分布式光伏可以更方便地进行无功和电压控制，参加电网频率调节也更容易实现。建设周期短，环境适应能了强，不需要水源、燃煤运输等原料保障，运行成本低，便于集中管理，受到空间的限制小，可以很容易地实现扩容。

分布式发电通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，

它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太

阳能直接转换为电能的分布式发电系统。

目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该

类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑，分

布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。

分布式光伏发电有以下特点：

一是输出功率相对较小。传统的集中式电站动辄几十万千瓦，甚至几百万千瓦，规模化

的应用提高了其经济性。光伏发电的模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要

求调整光伏系统的容量。一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量在数千千瓦以内。与集

中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小

型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。

二是污染小，环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中，没有噪声，也不会对

空气和水产生污染。但是，需要重视分布式光伏与周边城市环境的协调发展，在利用清洁能

源的时候，考虑民众对城市环境美感的关切。

三是能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏发电在白天出力最高，正

好在这个时段人们对电力的需求最大。但是，分布式光伏发电的能量密度相对较低，每平方

米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限

制，因此分布式光伏发电不能从根本上解决用电紧张问题。

问题二：我国分布式光伏发电发展现状是怎样的？

光伏产业产能过剩的矛盾由来已久。我国光伏组件产量自2007年以来，连续5年位居

世界第一。2011年，我国光伏组件产量是当年新增安装容量的10倍，90%的光伏组件需要

销往国外。

我国光伏产业严重依赖国外市场的风险在欧美“双反”时暴露无遗。为挽救我国光伏产

业，国家今年连续出台政策支持分布式光伏发电发展。为了响应国家政策，国家电网公司发

布分布式光伏发电相关管理办法，为促进分布式发电的快速发展奠定了坚实的基础。

分布式光伏发电近3年呈现爆发式增长。我国从2009年开始实施特许权招标，推动地

面大型光伏电站建设。同年，开始了“金太阳”工程和光电建筑示范项目，给予分布式光伏

发电系统补贴，并按照投资规模的大小，确定补贴额度。截至2011年年底，国家已公布的

光电建筑示范项目规模约为30万千瓦；“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。分布

式光伏发电爆发式增长，但与之相关的规划、设计、施工、管理和运行的标准、规范不健全，

导致问题集中显现。

国家公布的相关规划提出，2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时，明确提

出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此，分布式光伏发电是未来

的重要发展方向。

问题三：分布式光伏发电对电网产生哪些影响？

不论是集中式发电还是分布式发电，都需要供电稳定、可靠。分布式光伏发电利用太阳

能，是人们利用清洁能源的重要手段。但是，日夜更替，天气无常，分布式光伏发电的出力

不具备规律性，在接入公共电网后，需要公共电网作为备用。分布式电源接入后对电网的影

响包括几个方面：

一是对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础，能否准确地预测负荷是电

网规划的前提条件。分布式光伏的并网，加大了其所在区域的负荷预测难度，改变了既有的

负荷增长模式。大量的分布式电源的接入，使配电网的改造和管理变得更为复杂。

二是不同的并网方式影响各不相同。离网运行的分布式光伏对电网没有影响；并网但不

向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动；并网并且向电网输送功率的并网方式，

会造成电压波动并且影响继电保护的配置。

三是对电能质量产生影响。分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变，

其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网，这类电

力电子器件的频繁开通和关断，容易产生谐波污染。

四是对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构，多采用速断、限时速

断保护形式，不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部

线路。但是，在配电网中接入分布式电源后，其注入功率会使继电保护范围缩小，不能可靠

地保护整体线路，甚至在其他并联分支故障时，引起安装分布式光伏的继电保护误动作。

问题四：国外发展分布式光伏发电，有哪些经验可供借鉴？

从国外的发展经历看，有几点经验可供借鉴：

采取经济杠杆保证光伏发电装机容量持续稳定增长。德国可再生能源法规定了光伏发电

的补贴办法，对于屋顶光伏和地面光伏等各类光伏发电的应用模式，其规模不同，补贴力度

不同。

该国2012年最新修改的法律规定，光伏发电的上网电价从17.94欧分每千瓦时到24.43

欧分每千瓦时。该国还规定，未来12个月内如果安装容量超过350万千瓦，上网电价下降

3%；如果超过750万千瓦，上网电价下降15%。我国目前急于挽救国内的光伏企业，准备迅

速启动光伏市场，但也应考虑未来如何采取合理的策略保证其稳步发展。

制定合理的分布式光伏发电管理方式，保证电网的安全运行。西班牙要求某一区域安装

的分布式电源的容量为该区域的峰值负荷的50%以下，尽量避免分布式电源反送电。德国要

求100千瓦以上的分布式电源必须安装远程通信和控制装置，以便调度实时了解其出力，并

且可以进行调度。

目前，西班牙的电网调度尚不具备远程监控和控制大规模光伏发电的能力，原因是输电

运营商仅要求1万千瓦以上的光伏发电项目安装遥测装置，而西班牙还没有如此大规模的光

伏项目。随着兆瓦级项目的增多，这些项目缺乏遥测设备将对电网运行产生显著影响。

分布式电源的大规模发展，需要投入大量资金升级电网。目前，德国已经开始采取一些

间接措施来满足分布式电源接入配电网的要求，如升级改造接入点的上级变压器，重新配置

馈线的电压条件和控制设备等。德国的研究机构认为，要满足德国的光伏发展目标，需要额

外新建19.5万至38万千米高压和中压配网线路，相应的投资为130亿欧元~270亿欧元。

全社会分摊分布式光伏发电接入引起的电网改造成本。国外政府通过征收电价附加，来

支持必要的电网改造和分布式电源的接入。

太阳能光伏发电并网原理

太阳能光伏发电并网原理，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。下面看看太阳能光伏发电并网原理。

光伏发电并网原理: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,产生了较强的内建静电场,在内建静电场的作用下,将光能转化成电能。

其工作原理是：太阳电池组件产生的直流电经并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后，直接进入公共电网，光伏电池方阵所产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有产生电能或者电能不能满足负载需求时，就由电网供电。

由于太阳能发电直接供入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是，系统需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网对电压、频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题，会有部分能量损失。

光伏发电的基本原理

独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载（直流负载和交流负载）组成。因为太阳能电池产生的电能为直流，但是由于光照强度实时变化，太阳能电池输出的电压也不稳定，这时也需要蓄电池来起到一个滤波的作用，将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上，

在另外一种意义上，用蓄电池也有储能的作用，可以将过剩的电能储存起来供在光照强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作，如果是交流负载，那么需要经过逆变器的DC-AC 变换，将直流电变成交流电，供给交流负载。

并网光伏发电的基本原理

独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载组成。因为需要将光伏发出来的电回馈给电网，这就需要将直流电转换为电网要求的220V、50HZ 的交流电，并且在相同相位的情况下并网，像电网供电。

无论是独立光伏发电系统还是并网光伏发电系统，逆变系统对于交流负载和并网发电都是必不可少的，接下来我们主要就光伏分布发电中的逆变系统的相关设计进行研究。

光伏发电逆变系统的组成

光伏发电系统主要由太阳能电池、主回路、控制电路和负载组成。主回路主要包括DC/DC 电路、DC/AC 电路、滤波器组件。下面主要对于主回路部分的设计做介绍，其中包括主回路的拓扑结构进行分析，介绍一下全桥逆变电路的工作原理以及逆变器模块的选型，以及相关保护的设计。

光伏发电逆变系统的拓扑结构

通常单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。

推挽式逆变电路的电路结构比较简单，如图3-1 所示。其上电路只需要两个晶闸管，基极驱动电路不需要隔离，驱动电路比较简单，但是晶闸管需要承受2 倍的线路峰值电压，所以适合于低输入电压的场合应用。

同时变压器存在偏磁现象，初级绕组有中心抽头，流过的电流有效值和铜耗较大，初级绕阻两部分应紧密藕合，绕制工艺复杂。因为推挽式逆变电路对于晶闸管的耐压要求比较高，不适合作为光伏发电的.逆变系统主回路。

相比于推挽式逆变电路，单相半桥式逆变电路中所使用的晶闸管的耐压要求就相对较低，不会有线电压峰值2 倍这么多，绝对不会超过线电压峰值。其逆变出来的波形也相对推挽式比较接近于正弦波，所以滤波的要求也相对较低。由于晶闸管的饱和压降减小到了最小，所以不是最重要的影响因素之一。

但是由于半桥式逆变电路的结构决定其集电极电流在晶闸管导通时会增加一倍，使得在晶闸管选型的过程中，要考虑大电流、承受高压的情况，就难免会因为其价格昂贵，所以不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。

太阳能发电主要分为两种，一种是并网型发电，一种是独立光伏系统。二者的区别主要在于一个需要并网，可以不适用蓄电池，一个是自给自足，需要蓄电池，其他基本一致。

基本组成如下： 光伏阵列将太阳能转变成直流电能，经逆变器的直流和交流逆变后，根据光伏电站接入电网技术规定光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级，由变压器升压后，接入中压或高压电网。

原理如下： 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

目前市面上太阳能光伏发电站的“并网模式”通常有三种：自发自用余电上网模式、全额上网模式、全部自用模式。

首先，在这三种并网模式中选择其中一种，那么就需要根据自身的实际情况来进行选择了：比如说像普通家庭住户，大多数的人都选择自发自用余电上网的模式，这也是现在分布式光伏发电站中所用比例占最高的一种选择方式。

这种模式的好处，是光伏电站发出来的电优先给自己家里面供电使用，然后用不掉多余的电直接自动并入到电网里面，这样的话就避免了浪费，还能赚钱。这种模式是比较适合普通家庭用户选择的，也是非常经济实惠，因为不用额外花钱买电池来储存电量。

除了家庭用电以外，比如说工业用电、厂房屋顶、工商业楼房屋顶这些地方就是商业用电，也是比较适合自发自用余电上网模式的。

为什么这么说呢？因为商业用电的费用比民用电费更高，如果工商业以及厂房屋顶安装光伏电站的话，那么经济效益会大大地增高，回本时间也会更短，这种选择方式是非常有利的，用不掉的电直接并网到电网上面。

分布式发电系统中光伏发电的关键技术

对于以上各种光伏发电结构，不论是需要与主干电网并联运行的荒漠电站和光伏一体建筑，还是与储能设备和其他能源联合发电的独立光伏电网，都具有分布式发电的特点。

在分布式发电系统中，光伏发电相关的关键技术和研究热点有：

1． 适应光伏发电的电力电子变换器

目前常用的并网光伏逆变器大多采用DC-DC-AC的双级结构。这是因为光伏阵列提供的直流电压普遍低于要求的交流输出电压，而DC-AC变换电路中，应用最广泛的全桥逆变器和半桥逆变器均属于Buck型，瞬时输出电压总低于输入电压，只能实现降压变换。为此，一般在桥式逆变电路前增加一级可升压变换的DC-DC变换器，将输入直流电压升高。并且，由于光伏阵列的直流电压典型值比交流电压峰值低很多，DC-DC变换器应当具有高的电压增益。可以用有高频隔离的间接DC-DC变换器达到上述要求，这也同时可以满足电气隔离要求。当然，可以在桥式逆变电路后增加工频升压变压器，在提供电气隔离的同时提高电压等级。双级结构的光伏并网逆变器虽然能够灵活适应各种输入输出电压指标，还具有更高的自由度等级(即更多的可控变量)，可同时实现多种功能(例如，电气隔离，MPPT，无功补偿，有源滤波，等)，但功率级的数量增多，将降低整体的效率，可靠性和简洁程度，增加系统开销。为此，目前逆变器研究的一大发展趋势，就是直接将多功率级的系统架构整合为单级系统，即所谓单级逆变器。

储能元件是光伏系统重要的组成部分。针对各种储能元件的特点，找到合适的电力电子变换器结构，也是光伏发电中重要的研究热点。

研究适应光伏发电的电力电子变换器的重点是使光伏系统在整个工作范围内均能实现高效率、高功率密度和高可靠性的运行。

2． 网络拓扑结构及其优化配置

包括太阳能在内的可再生能源的能量密度低，随机性强，由其构成的分布式发电系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统的网络结构有显著的区别。在此方面，应根据对当地可再生能源的分布预测、随机性与可用性评估、负荷水平评估，提出基于可再生能源的分布式发电系统的网络拓扑；研究分布式发电系统中母线电压的形式(交流或直流)、大小、频率(对于交流形式)等物理量的选择方法；提出该分布式发电系统中对太阳能光伏发电单元、风力发电单元、多元复合储能单元(含飞轮、超级电容和蓄电池)的容量配置方法，以降低系统成本；研究分布式发电系统中各种电力电子变换器的配置及其输入输出电压、功率等级的选择。

3． 分布式发电系统并网控制

由于分布式发电系统具有多能量来源、多变流器(主要是逆变器)并网的特点，因此必须对其并网控制进行研究。在此方面，包括：针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究其并网运行时相互耦合影响的机理和并网协调控制问题；研究独立运行时多个逆变器的电压和频率的协调控制，以实现动态和稳态负荷的合理分配；针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究合适的并网、独立控制模式和协调一致的切换控制策略；研究柔性并网、暂态过程以及分布式发电系统对电网或本地负荷的冲击影响等问题；针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统的特点，开展适合并网逆变器的无盲区孤岛检测方法和防伪孤岛技术研究。

4． 分布式发电系统的能量管理

针对分布式源(DR)的随机性、分布式发电单元的投切、负荷变化、敏感负荷对供电可靠性和电能质量高要求、分布式发电系统附近配电线路拥塞、分布式发电系统与电网之间的供购电计划等问题，研究分布式发电系统各种运行方式下分布式发电单元、储能单元与负荷之间的能量优化，满足经济运行的要求；针对分布式发电系统并网和故障解列时的能量变化，研究分布式发电系统运行方式变化时的能量调度策略，满足分布式发电系统运行方式切换的要求。

5．光伏系统的安全性和可靠性问题

在分布式系统的相关并网规范中，对各发电单元的端口特性提出了具体的要求，为此，需要分析分布式发电系统的稳态及动态特性，包括不同分布式发电单元以及分布式发电系统并网端口特性。稳态情况下主要包括：有功、无功、电压、频率和谐波等特性，考虑到分布式发电高度随机性，还要研究这些特性随时间变化规律。具体到光伏系统，目前遇到的最大安全性和可靠性问题包含以下几个方面：并网逆变器的直流分量注入问题；光伏并网单元的对地漏电流问题；孤岛及其检测技术问题。

你好，分二种：一种是全额上网，就是发的电全部卖给国家电网，自己用电再从电网购买；二种是自发自用，余电上网，就是说发的电自己先用，用不了的再卖给国家电网。