探析光伏发电系统与储能装置的协调运行以及控制

探析光伏发电系统与储能装置的协调运

行以及控制

摘要：光伏发电系统是将太阳能进一步转化成电能的一个过程，利用光伏发

电不但能够保持能源开发过程的清洁性，而且可以更好地实现能源的反复利用。

光伏发电系统具有取之不尽的优势，在部分偏远山区与无电地区能够全面利用此

项系统顺利实现通电。然而对储能装置与光伏发电系统的协调运行的研究还不太

深入，这阻碍了光伏发电仁爱英语七年级上册 系统的广泛运用以及推广。

关键词：光伏发电系统；储能装置；协调运行；控制

1光伏并网发电系统的主要组成

光伏并网发电系统是由光伏阵列、最大功率点跟踪装置、继电保护装置、储

能系统、逆变器等多个组成。主要是为了让电网电压与交流正弦电流同相同频。

而系统中的基础环节是光伏阵列，由它将太阳能转换为电能，由太阳能光伏电池

单体，依照电流、电压的需要，串并联装在支架构成上。但光伏电池阵列的非线

性特征较强烈，是由于其输出受到温度、光照、负载等因素影响，其中的最大功

率点跟踪装置，能控制光伏电池阵列保持输出功率的最大，保证光伏能源能非常女生 高效

的利用。储能系统是调节控制光伏并电网系统中的电能，将光照时充足的电能储

存起来，实际需要时再释放此部分电能，合理调节供电平衡状态与光伏电源的输

出状态。而逆变器是连接电网与光伏发电系统的作用，并网逆变器与变压器都是

把直流电转化为适用的交流电，是必要的组成部分。

光伏并网发电系统还有一些典型特征，如光照强度与温度等环境因素会影响

输出的功率，让发电功率出现不稳定与不可控制性；整个系统造价太高，需要研

究好如何最大限度的吸收与利用太阳能技术，并控制成本；系统只提供有功功率，

为了提高太阳能的利用率，在光伏系统并网时的并网电压与并网电流相同。

2储能技术的核心作用

第一，在光伏电站并网中广泛使用储能技术，能够实现无功与有功功率的交

换、收放，更好地减小电压波动，避免电压电流畸变与电压骤降等问题的产生，

确保光伏并网的稳定运行，提供优质的电能服务。第二，在光伏电站并网中使用

储能技术，能够提升其运行的安全性与经济性。如今，国内西部存在严重的“弃

光限电”问题，通过储能技术可以将多余的电能储存起来，等到光伏电站发电量

比限电阈值低的时候，能够利用储能逆变器将电力进一步送入电网，由此有效处

理“弃光”问题，提升光伏电站的经济效益。在光伏电站并网的发展背景下，储

能技术将获得广泛的运用，其运行特性与容量设计等都会对电能质量与电力安全

产生影响。

3光伏发电系统与储能装置的协调运行控制措施

3.1增加太阳能的消诗歌我的祖国 纳能力

我国西北部太阳能资源丰富，是品尝用英语怎么说 我国太阳能资源分布的Ⅰ类地区。然而，西

北部在我国又属于地广人稀的高原地带，人口密度低、数量少。同时机械租赁合同范本 ，西北地区

工业相比其他地区较为落后。因此，西北地区的负荷压力远远小于华北、华中、

华南等地区。因此，在光伏渗透率较高的西北地区，由于发电量与负荷的不匹配，

弃光的现象时常发生，造成巨大的损失以及消极的影响。此时，将储能系统应用

到电力系统中的调峰调频等辅助服务中，通过能源管理系统的统一调度，与光伏

电站的自动控制系统相结合，从而控制储能系统的充放电时间及次数等，可以在

发电侧减少弃光现象，增加太阳能的消纳能力，提升能源利用率，带来良好的经

济效益。

3.2电力调峰

电力调峰就是为了减少在峰电时段大功率负荷时电能的需求，减少电网负荷

压力。电网中的储能装置有较大的灵活性，能够在负荷较低时储存好光伏发电系

统产生的电能，在负荷高峰时段再释放出电能，这些负荷供电提高了电网供电的

可靠性，提高电网系统的稳定性。

3.3协调控制措施

为了充分降低光伏发电系统的输出功率限制，可以借助储能装置来调节并网

有功功率，储存光伏功率，最大限度地确保光伏电池的输出。

全面引入储能后，为了更好地协调、控制光伏系统以及储能装置，需采取如

下措施：削峰运行，限制反向功率流运行，计划运行，控制电压运行。

限制反向功率流运行的控制原理如下：当负荷功率缺额大于光伏输出功率时，

储能模块持续进入放电状态以填补光伏输出功率的缺陷；当本地负荷功率小于光

伏输出功率时，储能模块开始充电直至充满。其控制目标如下：使光伏系统不向

电网输出功率。

一般来说，计划运行的控制原理如下：在负荷大于光伏输出功率的时候，储

能模块不断进入放电状态以更好地填补光伏输出功率的缺陷；而当本地负荷功率

小于光伏输出功率时，储能模块一直保持充电。其控制目标如下：维持储能电池

充电功率的恒定。

削峰运行的传统节日的古诗词 控制原理如下：当负荷大于光伏输出功率的时候，储能模块进入

放电状态以补充光伏输出功率的缺陷；而当光伏输出>负荷的时候，储能模块全

面进入充电状态。其控制目标如下：保持反向功率流≤一定限值。

控制电压运行的控制原理如下：当本地负荷大于光伏系统输出时，储能模块

进一步进入放电状态；当接入点的电压>上限值的时候，储能模块及时进入充电

状态。

3.4改善电能质量

由于受到天气、温度、组件倾角等因素的影响，光伏发电系统的输出功率会

有所变化，造成了发电量的不稳定，使发电量预测的难度增加，对馈入电网的谐

波产生影响。并且，随着太阳光照强度的变化，光伏发电功率会对电网潮流中的

负荷特性产生一定的影响。光伏发电系统并入电网之后，会对电网潮流的方向、

现有电网调度、规划运行方式等产生影响，加大对电网调度及控制的难度。当大

量光伏发电系统接我的家乡普通话 入电网后，将加剧电压波动，引起电压调节装置的频繁动作，

使电网的电能质量下降。当储能接入光伏发电系统后，由相应的能量转换系统控

制储能装置的充放电，可以达到对电网调峰的目的，使光伏发电系统的发电量得

到有效控制。此外，储能装置的接入可以抑制电网潮流方向的改变，增加电网的

稳定性，从而提升光伏发贵阳烧烤 电系统接入电网之后的电能质量。

3.5负荷响应

电网会自动选取并控制一些高功率的负荷，在负荷高峰阶段能交替工作，保

证负荷高峰阶段电网还能正常、安全的运行。当光伏储能系统应用在这些电力用

户时，还要保证电网与光伏储能电站间至少有一条通信线路连接负荷响应控制系

统，那么负荷响应策略对那些高功率设备带来的影响就可以避免。

3.6提升供电可靠性

储能系统可以发挥削峰填谷作用。在负荷高峰期，储能系统可以将自身储存

的能量转化为电能，并注入到电网中。在负荷低谷期，储能系统可以将电网中多

余的电能吸收并转化为储能装置对应的能源形式储存起来，通过削冬奥会奖牌榜排名 峰填谷来平衡

电网的功率水平。同时，储能系统可以发挥备用电源功能。在一些微电网系统中，

当微电网在孤岛运行模式时，储能系统可以为孤岛状态下的微电网提供所需电能。

结论

在未来的发展中，由于源源不断的太阳能，光伏发电势不可挡，必定会在我

国的能源体系中占据越来越重要的地位。以光伏发电为代表的清洁能源发电在我

国电网中的渗透率必将越来越高。储能系统作为平滑新能源发电出力曲线、解决

新能源消纳问题、削峰填谷、改善电能质量、提高电力系统稳定性的重要手段，

在未来的发展与研究中，必定会成为重中之重。储能技术发展的愈加成熟，我国

能源体系的改善就愈加完善。

参考文献：

[1]杜芳.储能技术在新能源电力系统中的应用分析[J].中国高新科

技,2020(20):17-18.

[2]宁阳天,李相俊,董德华,等.储能系统平抑风光发电出力波动的研究方法

综述[J].供用电,2017,34(04):2-11.