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)勢在于并網(wǎng)單元分布于各種發(fā)電和儲能單元中，容量對較小，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)。這種方式要求各個光伏單元和儲能單元具有相同的功率和電壓等級。
第二種結(jié)構(gòu)中，功率和電壓等級相同的各個光伏元和儲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，功率等級較高的光伏單元和儲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)的能量優(yōu)化控制和并網(wǎng)控制的耦。能量優(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。