交流母線分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
交流母線分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是在目前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上最為理想的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。交流母線分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)需要解決的問題有很多，主要集中在以下幾個(gè)方面：交流母線分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、逆變器并網(wǎng)運(yùn)行的控制、逆變器并聯(lián)運(yùn)行的控制和并網(wǎng)逆變器輸出的電能質(zhì)量問題等。
交流母線分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有兩種解決方案：一種是無直流母線的單純交流母線方案；一種是交直流混合母線方案。除了基本結(jié)構(gòu)以外，并網(wǎng)逆變器與交流母線的連接方式也是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。
1．單純交流母線方案
所謂單純交流母線方案指的是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中只有公共的交流母線，沒有公共的直流母線。
單純交流母線方案的優(yōu)勢(shì)在于并網(wǎng)單元分布于各種發(fā)電和儲(chǔ)能單元中，容量對(duì)較小，可靠性高；其缺點(diǎn)是各并網(wǎng)單元變流器結(jié)構(gòu)以及各單元間的協(xié)調(diào)控制較為復(fù)雜。
2．交直流混合母線方案
交直流混合母線方案指的是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中既有公共的交流母線，也有公共的直流母線。具體而言，又可以分為兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
第一種結(jié)構(gòu)中，所有光伏單元的輸出都經(jīng)DC-DC變換，并聯(lián)在公共直流母線上，再通過集中的逆變方式并人交流電網(wǎng)。這種方式要求各個(gè)光伏單元和儲(chǔ)能單元具有相同的功率和電壓等級(jí)。
第二種結(jié)構(gòu)中，功率和電壓等級(jí)相同的各個(gè)光伏元和儲(chǔ)能單元通過公共的直流母線和集中的逆變器與交流電網(wǎng)相連，功率等級(jí)較高的光伏單元和儲(chǔ)能單元直接并人交流電網(wǎng)。這種方式適用于大型光伏電站與常規(guī)光伏單元并存的應(yīng)用場(chǎng)合。這種結(jié)構(gòu)也適用于多能源種類的分布式發(fā)電系統(tǒng)，比如風(fēng)力和光伏混合發(fā)電系統(tǒng)示。因?yàn)轱L(fēng)電系統(tǒng)的功率一般大于光伏系統(tǒng)，因此采用這種結(jié)構(gòu)更為合適。
采用交直流混合母線方式，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化控制和并網(wǎng)控制的耦。能量?jī)?yōu)化控制部分的DC-DC變換器和并網(wǎng)部分的逆變器均可以采用常規(guī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)都比較容易。另外，直流母線到交流母線間的逆變器除了采用上述分布式逆變器結(jié)構(gòu)外，還可以使用集中控制的大型逆變器，這種方案適用于發(fā)電單元比較集中、容量大的光伏電站。