分布式光伏发电系统的控制技术.pdf

分布式光伏发电系统的控制技术

一、引言

分布式光伏发电系统作为一种新型的清洁能源发电方式，具有
光资源充足、环保、易安装等优势，受到了广泛关注。然而，由
于光伏发电系统具有分布式部署的特性，控制技术的应用成为了
一个重要的研究方向。本文将重点介绍分布式光伏发电系统的控

制技术，并按照以下几个方面进行分类探讨。

二、光伏发电系统的基本结构

光伏发电系统主要由光伏阵列、逆变器和电网等组成。光伏阵
列是光伏发电系统的核心部分，通过将太阳能转化为直流电能。
逆变器则将直流电能转化为交流电能，并将其与电网进行并联运
行。此外，光伏发电系统还包括了电池组、电力传感器等辅助部

件。

三、分布式光伏发电系统的控制策略

在分布式光伏发电系统中，控制策略是确保系统高效稳定运行
的关键。根据控制目标的不同，分布式光伏发电系统的控制策略

可以分为功率控制、电压控制和无功控制三种。

1.功率控制
功率控制是分布式光伏发电系统中的一种常见控制策略。通过
控制逆变器的输出功率，可以实现光伏发电系统对外界电网的有

功功率要求。常见的功率控制方法包括最大功率点跟踪（MPPT）

控制和有功功率调节控制。

最大功率点跟踪（MPPT）控制是较为常见的功率控制方法之
一。该方法通过调节光伏阵列的工作点，使其输出功率达到最大

值。具体实现方式包括电压控制法和电流控制法等。

2.电压控制

光伏发电系统的并网运行需要满足电网的电压质量要求。因此，
电压控制成为了分布式光伏发电系统中的一个重要控制策略。常

用的电压控制方法主要有主动功率控制（APC）和无功功率控制

（QPC）等。

主动功率控制（APC）是一种根据电网电压变化主动调节逆变
器无功功率输出的方法，以减少对电网电压稳定性的影响。APC
通过感知电网电压来调整逆变器的工作状态，保持电网的电压稳
定。此外，还可以通过控制逆变器的输出功率来实现电网电压的

调节。

3.无功控制
无功控制是分布式光伏发电系统中的一种常用控制策略，主要
用于调节系统的功率因数和电压。通过调节逆变器的无功功率输

出，可以实现系统在并网运行时的功率因数和电压的调节。

常见的无功控制方法主要有电流注入控制和电压注入控制两种。

四、分布式光伏发电系统的通信技术

为了实现对分布式光伏发电系统的远程监控和控制，通信技术
在其中起到了关键作用。常见的通信技术包括以太网通信、无线

传感器网络（WSN）和物联网等。

1.以太网通信

以太网通信是一种常用的通信技术，可以通过有线或无线方式
实现对分布式光伏发电系统的数据传输。借助以太网通信，可以

实现对光伏阵列、逆变器等设备的状态监测和实时控制。

2.无线传感器网络（WSN）

无线传感器网络是一种无线通信技术，通过传感器节点之间的

通信实现对分布式光伏发电系统的数据采集和传输。WSN具有低
成本、低功耗、易部署等特点，广泛应用于分布式光伏发电系统

的监测和控制。

3.物联网
物联网是一种新兴的通信技术，可以将各种设备和系统通过互
联网进行连接和控制。物联网技术在分布式光伏发电系统中的应
用，可以实现对系统的实时监控、设备状态的远程调节和系统运

行的优化。

五、发展趋势和挑战

随着清洁能源的快速发展，分布式光伏发电系统在未来将面临
着更多的挑战和发展机遇。首先，由于光伏发电系统的分布式特
性，系统的运行稳定性和可靠性是一个重要的问题。其次，光伏
发电系统需要适应国家和地区对清洁能源的发展需求，因此技术
创新和政策支持是必不可少的。最后，随着光伏发电系统容量的

扩大，系统的安全性和故障处理能力是需要考虑的关键因素。

六、结论

分布式光伏发电系统的控制技术对系统的高效运行和可靠性有
着重要作用。通过合理选择和应用控制策略以及通信技术，可以
实现对系统的远程监控和控制。未来，随着清洁能源的发展和技
术的进步，分布式光伏发电系统的控制技术将会进一步完善和创

新，为清洁能源的应用提供强有力的支持。