【干货】并网光伏发电微网系统的介绍及原理解析

并网光伏发电微网系统是一种新型网络结构，是由分布式电源、负载、储能系统和控制装置构成的系统单元，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

并网光伏发电微网系统是相对传统大电网系统的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过开关连接至常规大电网。

并网光伏发电微网系统中的核心装备即分布式电源以及储能系统，包括光伏并网逆变器、风力并网逆变器、柴油机、PCS以及BMS等。

近年来，随着微电网系统的快速发展，并网逆变器又被赋予了一种新的定义：分布式光伏电源。它可以作为微电网系统的主电源，成为整个微网系统最核心的技术之一，又由于其电源性质的特殊性（电流源），它又可作为微网系统的补充电源。

PCS，即能源转换系统，是近来年兴起的一种的应用十分灵活、功能十分强大的新型分布式电源，也是一种储能系统。作为一种四象限运行的换流器，它既可以实现并网逆变功能，也可以实现并网整流充电功能，还可以实现离网独立逆变功能。

并网光伏发电微网系统中，各分布式电源的容量配置是有一定原则的，否则的话会造成电源过剩或者电源欠缺。

并网逆变器容量应小于等于总负载容量，以接近负载容量为最佳，不可过小，也不可过高，如果过高，多余的电能无法吸收，易造成系统崩溃。近年来研究结果表明，当并网逆变器容量大于负载总容量时，如果此时有PCS作为支撑源，并网逆变器的多余电能会馈入PCS，使PCS处于“离网充电”状态，这种状态是不太稳定的，目前还没有真正有效的控制手段，因此建议并网逆变器的容量小于等于总负载容量。

PCS容量应设置负载总容量的1.5倍，但是蓄电池的容量需要按照系统能够承受3到5个阴雨天的容量来配置。虽然并网逆变器也可为负载提供电能，但是微网系统大部分时间是运行在夜晚的，此时并网逆变器无法工作，因此并网光伏发电微网系统的大部分电能是由PCS提供的，所以PCS的容量配置需要考虑到连续阴雨天以及夜晚的工况。

如图所示为并网光伏发电微网系统的架构图，由并网逆变器与PCS共同并接至系统母线上，同时母线上挂上负载。

（1）当大电网没有脱开时，如果是在白天，系统运行于并网逆变器为主分布式电源的状态，PCS处于给蓄电池充电的状态，以作为备用电源。如果是在晚上，依然由大电网给负载供电，PCS依然作为备用电源给蓄电池充电。

（2）当大电网脱开时，如果是在白天，系统运行于PCS作为支撑源、并网逆变器作为辅助电源的状态；如果是在晚上，则只有PCS作为主电源给系统供电，此时就要求PCS以及蓄电池的容量能够满足负载的长期供电。