关键词:平板显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技术; 发展现状;前景。
An Analysis of the Current Situation and Development Trend of
FPD Technology
LIU gui-liang
(Class 3,College major of Electronic Science and Technology,SCAU.)
Abstract:Differents between the FPD and CRT technology.Introduce the main technology and mainstream products of FPD.Summary of the current stage and development trend of FPD.Some suggestion.
Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect.
目录
一.引言 ??????????????????????3
二.平板显示技术概述 ????????????????3
2.1.阴极射线管(CRT) ?????????????3
2.2.液晶显示器(LCD) ?????????????5
2.3.等离子显示器(PDP) ????????????6
2.4.其他平板显示产品 ?????????????6
三.中国平板电视行业的发展现状 ???????????7
四.中国平板行业前景 ????????????????7
五.发展规划 ????????????????????8
六.结论 ??????????????????????9
参考文献 ??????????????????????9
一.引言
从1999年-2009年,中国平板行业走过了不平凡的十年。十年来中国平板电视行业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的成长历程。在这波澜壮阔的发展进程中,造就了一批行业明星,同时也倒下了一些辉煌一时的品牌。
10年对于中国平板电视行业,是一段曲折崛起的峥嵘岁月。总结过去经验,我们可以很清楚地看到自身优势与不足;立足现在,我们可以坦然地面对困惑与问题,寻找突破之道;展望未来,我们期待中国的平板电视行业能突破瓶颈,取得关键性进展。
本文立足于各种显示技术特点以及中国平板显示行业自身特点,对此行业目前的境况作出较为客观的分析。 二.平板显示技术概述
平板显示(FPD)技术,顾名思义,就是采用平面屏幕显示的技术,它是相对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术,主要包括液晶显示(LCD)、等离子显示(PDP)、有机电致发光显示(OLED)、表面传导电子发射显示(SED)等几大技术类型的相关产品。
平板显示器与传统的阴极射线管(CRT)相比,具有薄、轻、功耗小、辐射低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术的主要原理。
2.1阴极射线管(CRT)
阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。电子枪发射出一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。CRT显示图像是是不断连续刷新着的,因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛疲劳损坏视力。
CRT有黑白和彩色两种,黑白的显像管构造相对简单。图1.为黑白显像管的构造示意图。
图1.阴极射线管
彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪,前端多一个布满微小孔洞的“荫罩”,以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。彩色显像管显示图像时,三个电子枪发射出三束电子,在同一个荫罩小孔上通过,分别打在三种颜色的荧
光粉上,人眼看到的效果会自动把三种色光混合,组成一幅图像。如图2.
图2. 彩色显像原理
荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔,以激发荧光粉,使
之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等
参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到95%。如图3.
图3. 孔状荫罩(左上)、沟槽状荫罩(右上)以及栅条状荫罩(下)
[关键词]冷光源；电脑灯；调光台；传感器；辅助设计
近年来，随着微电子技术、计算机应用技术等高新技术在影视技术领域的广泛应用，电视灯光技术已进入数字化时代。影视照明设备数字化、智能化、电脑化、网络化的发展趋势不可避免。新技术设备的使用极大地丰富了影视创作手段，大大提高了影视作品的技术质量和艺术效果。在这种新形势下，如何认识和掌握现代灯光技术，以便更好地应用它显得至关必要。
一、灯具
传统的灯具，如聚光灯、散光灯等，是灯光系统中最基本的元素。目前随着计算机技术、数控技术和光电技术等的发展，受到极大挑战。传统的灯具只是为再现拍摄对象提供必要的照度，并让光束投射到被摄物体上，通过人物和环境的刻画，曲折地表现自己的创作意图。而新兴灯具，如效果灯、电脑灯等，直接走上表现自我的道路，使灯具和光束本身也成了艺术欣赏的一部分，以直接展示自身的美。尤其是电脑灯的出现，彻底改变了灯光效果的静止状态，使灯光跨入艺术表演的行列，使灯光艺术从表现环境的艺术发展成为一种具备自我表演功能的艺术。
1.效果灯具。效果灯具，一般指的是我们在电视综艺晚会或在电视画面上看到的一排排、一片片筒子灯群和舞台上或景片上多种多样的霓虹灯、日光灯、跑带灯、激光灯等新型灯具。
上述这些新型效果灯适用于晚会的舞台上，直接放在画面之中，使它们成为画面内容的一部分，并且这些效果灯的光束直接面对观众，不再投射到环境和人物身上。因此，我们在画面上看到它们灯光闪闪，五彩缤纷，形成了一道道亮丽的风景线。人们在欣赏晚会的同时也感受到了灯光艺术的魅力。
2.电脑灯。电脑灯的出现使灯光艺术成为动态的、表演的、多手法的艺术形式。电脑灯在电视晚会中的大量运用，给光注入了生命的活力。电脑灯能够通过烟雾，使人们直接看到光束；通过镜头，直接看到光的投影图案；通过色片，直接看到光束的颜色；通过反光镜片或灯具本身的摇动，直接看到光束的运动。电脑灯的这些功能，即光束、图案、颜色，以及它们的变化和运动，构成了灯光艺术新的语言要素。光束在画面中自由运动，上下翻飞，光束的位置、图形、颜色不断地变化和组合，也可以随音乐的节奏而变化形成了一道道绚丽多彩的新景观，创造出了气势恢宏的壮观场面。
3.冷光源灯具。冷光源灯具即SRGB恒定三基色柔光灯，现已普遍使用于电视台的演播室内。由于SRGB灯具光线柔和，照射在人物面部非常细腻，被摄对象感觉很舒服。而画面效果具有一种更“自然”更“柔和”的效果，给电视观众眼睛提供与现场观众看到的完全真实的效果。
这种灯具可用在中小演播室，如新闻、经济、专题及各类栏目等由主持人串联的节目中。
二、数字化的灯光控制系统
灯光控制系统即俗称的调光设备目前已由模拟调光设备逐步过渡到电脑数字调光设备。调光设备从最初的三相闸刀控制、空气开关控制、可变电阻器控制、自耦变压器控制、可控硅控制，到今天的计算机监测控制，实现了控制的数字化、程控化、多功能化、自动化。
电脑数字调光设备一般由电脑调光台、数字（智能）调光立柜及二者之间的信号连接线组成。电脑调光台通过DMX512信号控制调光立柜使其各个光路的输出电压在0-220V内变化，从而达到控制灯光亮度的目的。
数字化灯光控制系统具有以下几个技术特点：
1.数字化、智能化。电脑调光台是计算机技术与调光技术结合的产物，它具备常规的调光台功能（如场、集控、效果、配线等），还拓展了调光台的使用空间（如双用调光台兼有智能灯具控制及调光功能）具有多种特殊效果和效果模型的效果库，用户友好的编辑器等，还有各种信息的反馈。
全数字调光立柜的内核是计算机控制系统，因此具有智能化的优点。它可以很方便地控制图案、效果、亮度、色彩、速度及反射镜片的水平垂直角度等十几个参数，达到最佳的光学、图形、颜色和运动的组合，灯光设计师们可将创造力发挥到极致。
2.网络化。灯光系统的网络化技术主要用于较大型的舞台、演播厅中。通过网络化的灯光控制系统可以有效地使用设备，提高系统可靠性，达到分散风险之目的。
3.冗余及容错技术。冗余技术通常指双机热备份。容错技术指的是当操作者发出错误的指令时，系统能依据预定的规则予以纠正。
三、电脑辅助灯光设计系统
传统的灯光设计是由灯光师根据演出场地的情况、舞台背景的设计情况以及节目对灯光的要求等进行设计、操作。
而电脑辅助灯光设计系统及软件，可用生动的三维图形来创造场景和灯光设计，通过逼真的渲染效果很容易仿真场景和灯光设计，非常接近现实效果。灯光设计人员可以预先在PC机上编制好方案、灯位、色彩等并在使用时下载到灯光控制板上。
四、智能演播厅
智能演播厅大致有以下几大特点：
1.传感器件无处不在。智能演播厅借助大量的、各种类型的传感器件（如位置、重量、温度、色温、声音、颜色等）收集目标系统的各类参数，为中央处理系统提供翔实可靠的信息以作出正确的判断。
2.自动控制系统。各类电脑灯具、调光立（硅）柜、追光灯等就大量使用了自动控制系统。
3.数字化灯光控制系统。统一协调和处理诸如灯光表演，灯具定位，亮度调整，色温校正，颜色切换等。
4.电脑辅助设计（CAD）系统。它通过CAD系统，勾画出所需的操作模型，供专家系统和仿真技术使用。
关键词：光电子技术 虚拟仪器LabVIEW 光电实验 教学改革
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（a）-0067-01
光电子技术课程是一门理论和实践相结合的一门课程。但我们学院自从2003年开设光电子技术课程以来，由于因教学条件所限，该课程主要强调理论，实践教学内容很少，到目前为止还没有专门的光电子技术实验室。这种情况下或多或少会影响到学生对本课程内容的理解和应用。可见，我们学院的光电子技术课程教学改革势在必行，特别要把实验环节的教学提到日程上来。
1 改革理论课程
1.1 教学内容改革
光电子技术课程是我们学院光信息科学与技术专业和应用物理两个学科的专业课，最初选择的教材不太合适，经过两次调整，最终选定高教出版社张铁林主编的《光电子技术》的和科学出版社朱京平主编的《光电子技术基础》两本书作为我们的指定教材。光电子课程是我院光信息和应用物理两个专业的学位课，原来把两个专业设置的课程内容是完全一样的，但由于光信息开设了激光原理，所以教改中将这部分内容从光电子技术课程中删减掉，而应用物理专业由于开设了固体物理课程所以他们的光电子技术课程中晶体部分就不再讲解。
1.2 教学方法的改革
（1）提高教师自身能力和素质。要想把这门是理论与实践高度结合的课程落到实处，该专业的教师应主动吸收社会高水平的一线工程技术人员的经验，聘请优秀技术人员参与指导综合设计和创新实践活动，以此提高自身的素质。（2）建立以学生为中心的实践教学方法。以各类创新活动激发学生参与的主动性和积极性。注意将学生课外科技活动和教学体系结合起来，在学分承认下，既激发了学生学习和实践的积极性，又使科技活动取得了很好的效果。
2 引入虚拟实验教学
光电子技术是一门理论联系实践很强的一门课程。如果单单讲授理论而没能很好的配合实验和实践教学，最后学生学习的效果可想而知。遗憾的是由于经费有限，我们学院一直没能设立专门的光电子技术实验室。即使在光学实验中有涉猎光电的实验，但也都是一些非常简单的项目。基于以上情况，我们课题组进行了光电子技术虚拟实验教学的探索。这也是本次教学改革的重点。
2.1 虚拟实验平台的选择
所谓虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI），即将现有的计算机主流技术与革新的灵活易用的软件和高性能模块化硬件结合在一起，建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试测量与控制系统[1]。近年来，世界各国的虚拟仪器公司开发了不少虚拟仪器开发平台软件，以便使用者利用这些仪器公司提供的开发平台软件组建自己的虚拟仪器或测试系统，并编制测试软件[2]。我们选用了国际上最早和最具影响的开发软件，即NI公司的LabVIEW软件和LabWindows/CVI开发软件。LabVIEW采用图形化编程方案，是非常实用的开发软件。除了编程方式不同，LabVIEW具有所有语言的特征，因此被称为G语言，即图形化语言。它与传统高级编程语言最大的差异在于编程的方式是图形编程方式即使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图[3]。
2.2 基于虚拟仪器LabVIEW的光电实验可行性分析
课题组已成功虚拟了光敏电阻、光电二极管、光电池、光电倍增管等光电仪器的主要特性。虽然目前还没建立一套完善的虚拟光电实验平台，还会涉及一些不同的光电实验，但所有实验所需的仪器虚拟仪器LabVIEW本身完全可以通过提供控件来实现，所涉及的关系式完全可以通过LabVIEW本身提供的函数编程来实现。可见，建立一套基于虚拟仪器LabVIEW的完善的虚拟光电实验平台是非常可行的。
2.3 虚拟仪器LabVIEW虚拟光电实验的一般步骤
（1）熟悉所选实验的原理与内容。（2）虚拟出实验所需仪器。每个实验所需仪器并不一样，这里就需要自己来虚拟，好的是LabVIEW中提供了丰富的控件。设计者可以从中选择自己所需的控件来作为实验仪器，如果LabVIEW本身所带的控件中没有合适的，那么还可以创建自定义控件来满足实验的需求。（3）设计实验操作界面。实验操作界面是用户进行实验的平台，所以设计时要尽量体现出人性化，使所设计的界面简洁、美观、实用。（4）在LabVIEW中根据需要进行编程。LabVIEW中提供了丰富的功能强大的函数。这为设计者的编程提供了很大的方便。（5）调试并优化所设计的虚拟实验平台。在完成以上四步后，接下来就要检验所设计的实验平台能否正常运作。如果存在问题，可以根据需要进行修改和优化。
3 改革考核标准
在改革教学内容、教学方法特别是引进虚拟实验的前提下，改革考核方法是顺理成章的事情。我们必须建立与教学改革先符合的健全的考核机制，采取良好灵活的考核方式。这样才能使我们这次的教改真正得到落实。考核方式可采取理论考试、实验制作、动手能力等，从多角度综合评判。同时，光电子设计竞赛选拔和该课程的教学考核结合起来，进一步激发学生的学习和创新热情。具体情况如下。
3.1 理论课的考核要求
平时考核：主要包括作业质量、回答问题、考勤等项目；半期考试：主要包括学到半期知识内容，考察基本概念和理论的掌握情况，培养学生重视平时学习的习惯；期末考核：采用闭卷考试，全方位考察所学内容。分值分配为：平时20%，期中考20%，期末考60%。
3.2 实验课的考核要求
利用虚拟实验不受时间和空间限制的优势，学生完全可以做到提前预习，这样就可以加入考核预习情况的一个环节。预习报告：考核实验前的准备工作；操作：考察学生动手能力；实验报告：考察学生对实验数据的处理情况以及对实验的新认识。具体的分值分配为：预习20%，操做50%，实验报告30%。
3.3 实践创新考核
由于我院把光电子技术课程设为光信息和应用物理两个专业的学位课程，最后满学分才准予毕业。所以课题组拟改革后把实践创新正式作为附加成绩加入考核成绩中，学生所设计的作品分部级获奖，省级获奖和校级获奖三个等级分别记学分为0.5、0.3、0.15。
4 结语
本次教改的目的是以理论有机结合实验进行的，在本科第五学期完成光电子技术课程的教学，所授内容分为六大模块，由浅入深，由简入繁，注意学科交叉，注意技术性、综合性与探索性之间的关系，知识结构合理，理论和实际紧密联系的课程。最终目的是让学生能受益于此全新的教学体系。
参考文献
[1] 李乐坚.激光扫描成像系统硬件电路的设计与实现[D].北京邮电大学，2011.
关键词:光纤通信技术 优势 接入技术
0 引言
近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。
1 光纤通信技术定义
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。
2 光纤通信技术优势
2.1 频带极宽，通信容量大
光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口，单模光纤具有几十ghz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5gbps到1ogbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。
2.2 损耗低，中继距离长 目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤损耗可低于0.20db/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。
如果将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。
2.3 抗电磁干扰能力强 我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。
2.4 光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设 光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。
2.5 保密性能好 对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。
光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。
3 光纤接入技术
随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络a(on)和无源光网络((pon。)采用sdh技术、atm技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(odn全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。
现阶段，无源光网络p(on)技术是实现ft－tx的主流技术。典型的pon系统由局侧olt光(线路终端)、用户侧onuo/nt(光网络单元)以及odn-orgnizationdevelopment network(光分配网络)组成。pon技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。
为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有ftb、fttc，fttcab和ftth等不同的应用，统称fttx。
ftth(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了ftth的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了ftth的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为ftth在我国的发展创造了良好的条件。
在ftth应用中，主要采用两种技术，即点到点的p2p技术和点到多点的xpon技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。p2p技术主要采用通常所说的mc(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供fe或ge的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。
（1）发电原理具有先进性，光伏发电的发电远原理是将光直接转化为电子，不存在中间过程，也没有机械运动，这就意味着，在这个过程中，没有燃烧，不会污染，并且发电形式极为简单。从这个角度来说，这种技术的发电效率极高。（2）太阳能资源是取之不尽，用之不竭的资源，另外还有一个突出的优势就是它是清洁型能源，非常环保，阳关不管是哪里都有，并且并不需要运输费用，也没有霸权国家进行垄断。我国应该充分利用这项资源，对其进行科学地利用，这对于我国实现可持续发展有着非常巨大的作用。光伏发电所的主要原料是硅，这种原料在我国储存非常丰富。（3）光伏发电系统非常便于安装、搬迁以及扩大容量，通过多年的研究，我国的光伏发电系统性能也更加稳定、可靠。另外，最为重要还是这种系统不需要工作人员进行把手，维修与养护的成本也比较低。
2光伏电池的分类及发电效率
太阳能电池单体是将光向电转化的最小单元，其工作电压基本为0.45-0.5V，而其工作电流密度在（20-25）mA/cm2。太阳能电池单体可以基进行串联或者并联，从而形成一组电池。通常来说，其功率能够达到几W或者是几十W，并能够独立作为电源的最小单元。它能够单独被使用，电池组件在经过串联或者并联的方式被安装在特有的支架上，然后形成电池方阵，这样就能够完全满足输出功率的各种要求。
2.1太阳能电池的分类目前，我国的光伏发电技术还处于初级阶段，正在研发的太阳能电池，种类不少。其中，比较常见的是市场上的结晶硅。基本占据市场的八成以上。而其中，CIGS（铟硒镓铜）、CdTe（碲化镉）和非晶硅等薄膜型，以及基于GaAs(砷化镓)等的Ⅲ—V族化合物型太阳能电池，有部分也已投入使用。其中电力用的控制板、配电盘等基本还处于开发阶段，想要进入成熟期，还有很长一段路要走。近些年来，我国在这个领域的研究，主要及中资结晶硅电池方面。我国在这些方面进行了深入研究。也就是对薄膜型太阳能电池、多结化技术等进行开发。研究的目的是为了提高工作的效率、降低投入成本，从而能够有效的实现太阳能电池性能的提高。
2.2光电转换效率针对文章所阐述的结晶硅电池来讲，单晶硅的模块效率比多晶硅效率低一些，而结晶硅的工作效率则远远高于以上两者，因此，我国在结晶硅方面的研究力度比较大。其中化合物薄膜比例在0.12，而硅薄膜型在0.09-0.10左右，如果是采用Ⅲ—V族化合物半导体制作的电池，效果就会比较高，在研究的过程中，这种电池的研究比例在0.4左右。而其中对于有机体系的光伏电池单体水平为0.12，近些年来，我国在这个方面的研究已经达到了0.14以上。并且，我国在有机系列太阳能组件性能方面的研究已经初具规模。我国在这个方面的研究力度一直在不断加强，其中针对高性能纳米材料的研究取得了一定成就，开发除了可以吸收大量光敏试剂的高性能纳米材料Ti02薄膜电极，另外也合成研究出了可以大范围吸收太阳光的光敏剂。而且制作DSSC电池的材料成本低，封装较简单容易，预计商业化生产成本相当低，故为最有吸引力的太阳能电池。
3致力于光伏发电高可靠性的研究
我国市场对于太阳能电池模块的需求非常迫切，因此，我国相关部门以及工作人员针对这些方面的研究具体有四个方向：分别为独立行政法人产业技术综合研究所进行的“高可靠性太阳电池组件开发、评价中的可靠性研究”；独立行政法人新能源产业技术开发机构委托的“太阳能光伏发电系统下世代高性能技术的开发”；作为经济产业省辅助事业的“亚细亚基准认证推进事业；作为国际活动、产综研、美国NREL、EU总局研究中心的“太阳能电池组件可靠性国际标准认证”。
在上文所阐述的论点中，针对对“亚细亚基准认证推进事业（主题名：也就是利用太阳能进行发电的可靠性，品质试验方式的国际标准化）等有关内容进行了介绍。在这个项目上的研究，日本研究的成果很突出，他们建立了太阳能发电技术的研究专项小组，并且同一般的财团法人所建立的电气环境演技所一同建设。此次研究的内容包括国内以及国外市场上所销售的各种光伏组件，如果是依据相关规定，在可靠性方面，如果要延长实验时间，就需要采用各种各样的实验方法，同时采用筛选的方式在不断进行研究。而在下文中所研究的高温高湿试验的延长，又通过各种实验相组合的方法进行了不断的探索研究。以下对高温高湿的实验延长结果与PID试验结果进行分析：进行DH实验，一般来说时间都会相对较长，大约要在1000h左右的时间进行评价，而如果实验延长，那么其评价时间也会相对延长，实验的对象要根据市场的实际销售情况进行，其中组件A，需要3倍的3000h，最大输出功率（Pm）也几乎未发现降低；组件B，历时1000h，Pm稍许下降，但DH3000h则Pm下降5%-10%。无论对哪块组件按IEC规格的DH试验，在1000h内很少见到输出功率的降低，如延长到3000h的输出功率，二者之差将会明显出现。比原来的试验时间延长了，但作为光伏组件之间的比较方法，这是一个有效的方法。除此之外，最近几年比较热门的PID，则是需要采用直流电压，其中光伏组件由于内部产生了一部分的泄漏电流，因此而出现计划反映，PID也就是防止电池单体内电子移动产生输出功率从而减轻这样的现象。作为再现PID的试验方法有：在组件前面玻璃上填满水的“水膨胀法”，和采用箱、盒(chamber)控制温度、湿度的“箱控法”。国内外15家公司对市销组件采用“箱控法”评价的结果示于图2，图3。以上所阐述的采用DH延长实验以及用箱控制方法的PDI实验，到了今天为止，依旧没有发现光伏组件间出现偏差的可行方法。然而，相对于DH实验，在现实中的环境下所出现的劣化相关性却没有被掌握，因此，实验时间的长时间化也受到过一些质疑。从世界范围来看，相关太阳能光伏技术的研究已经有十几年，其中所出现的PID问题也有了被相关领域的技术人员研究很多年，在这个过程中，可靠性、长寿命化的相关数据相对匮乏。想要保障这些能源的长寿命的实验方法，就必然要从提高其可靠性、长寿命性方面入手。
4太阳能光伏发电今后普及的预测
早在四年之前，世界范围山对于太阳能系统的引入量就已经到达了30GW左右，而在其中，欧洲的所在比例最大，我国起步相对较晚，但是发展比较迅速。太阳能发电协会（JPEA），在中规定：以往住宅的太阳能发电系统占有八成以上，而未来非住宅性住宅的太严能系统必然会不断扩大，调查结果现实，光伏发电量每年都在上升。这样持续下去，到2020年约10GW，到2020年未累计光伏发电的引入量能达到34GW，2030年将达到100GW。此外，即使按EPIA（欧洲光伏工业协会）的世界市场预测，2017年内的引入量也将达到48GW。
5结束语
关键词：光纤光缆；通信电缆；光纤与通信技术；发展状况
前言：在我们的日常生产生活中，光纤光缆与通信电缆在我们生活的环境到处都可以看到。它们对我们的生产生活都有着巨大的影响力，是我们的生产生活都有着很大的关联。光纤光缆使用在光信号的传递中，通信电缆是作用于电话等电信号的传输中。而且它们都是信息化网络中重要的传输媒介，它们有着可靠的等特点，光纤是可以应用在长距离的信号传输中，电缆是应用在信息量大的通信设备中.它们具有保密性好，稳定性高，节约材料等良好优点，为通信事业做出了很大的贡献。
一、传输媒介原理
光纤是由美籍华人高锟在论文中发表的新一代技术，并详细说明了低功耗对通信的巨大作用。在1970年由康宁公司第一次研发成功并投入使用当中，如今由当初的20DB到F在的2.5G的传输速率，可以想像它的前景是多么的美好[1]。其实，光纤通信的是非常的简单的，只要我们在发送端将信息变成电信号的形式，再由激光器的激光束发出，再通过光纤向外界转发出去，在接收端由检测器负责把这个激光束转换成电信号，把信息解调出来就可恢复到原来的信息。
二、光纤通信发展现状
光纤与通信都现代信息化技术的核心部分，我们从光纤、光缆和通信三部分讲述其他发展的状况。首先，光纤的发展状况。NGN（即次世代网络）采用以软交换为核心，来完成了综合开放式的网络系统，打造了未来通信网络的发展基础，也是社会关注和争论的热点[2]。一些专业界人士也指出，在未来次世代网络无论怎么更新发展，都得通过IP/TCP服务、光传输、无线网络连接等三个层次。而下一代网络传输的重点就在光纤传输速率、距离以及容量上，它更加具有优越性。以目前的光纤技术发展来说，必须适应网络发展的需要。光纤技术的研制，增加了网络传输的容量，并且以160Gbit/s传输容量的实现。而色散齐理技术和拉曼放大技术的应用和发展，对光纤的技术有了促进式的发展，并延长了网络传输的距离。所以，世界电信标准大会对光纤作出了详细的分类，并加强了部分光纤的标准，使光纤在应用上更加精准、合理。现在在市场需求不断的变化促进下，很多企业都着力于新型光纤产品的研发，开发出了低水峰光纤、多模光纤等产品并广泛应用在网络通信方面上，推动了通信行业的发展。美国的部分科研单位正着力于开发一种基于光在光纤空气中传输的新型空心光纤技术，如果成功将会引发光纤技术的革命[3]。其次，光缆的发展状况。现在光网络的应用环境在不断变换着，光缆结构开始逐渐的走向更高级的发展道路，使宽带更加宽大、传输速率更加快速、容纳波长也更多、使用维护也更加便捷、运行周期加长等。纵观现在的光缆技术发展状况，主要体现在四个方面：科学技术的进步产生了很多种不同型号的光纤，为用户提供了多种的选择，满足了不同网络的不同要求；光缆结构的设计过程中，首先考虑到了应用环境，还要把施工、维护等因素的考虑在内，逐渐实现统一配套方案；像现在的阻燃材料、纳米材料以及干式阻水材料等新型光纤材料都在开发和应用当中，在某些程度上达到了光缆结构的变化，提升了光缆应用性能。此外，光缆技术的不断进步也逐渐的实现了光缆维护的自动化，建立了实时监测系统，为光缆的提高速率、大容量带宽、非常稳定的传送都提供了十分可靠的保障。光缆自动检测系统及维护功能的实现是建立在网络连续通信基础之上的，是以光网络的维护监测系统为主的。第三，通信电缆发展状况。过去的电缆电路也可以为一部分数字通信业务提供支持，但是在通信速率方面、距离长短、电缆质量方面都表现出不太不理想，实际效果达不到人们的目标。所以，光纤就作为了现代网络传输的主要媒介，但是在一些特定的环境下必须要用光缆来替代，以此满足不同地区网络对通信新业务发展需要。在使用电缆地区建设的过程中，建议优先选用新型宽带结构的HYA电缆，即铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆。现在一些研究机构研制了高频特性的电缆并且已经通过测试，测试结果表明这些HYA电缆并不能达到五类电缆的标准，必须经过特殊技术处理，才可以设计并制造出五类户外电缆特性。因此，如果通信电缆处于20MHz以下的波段时，就可以显示出合理的传输性能。对于五类电缆来说，超五类和六类电缆都已经达到了100MHz的频段，并且具有双向通信的功能，给用户带来了全新的首发宽带信息体验。这就需要厂家对电缆的设计和制作工艺进行技术上的改进，以此来达到现实要求。现在智能化建筑对宽带布线线路的要求非常高，只有更高性能的超五类和六类电缆才能成为布线线路的主流。因此，以后的布线系统也将朝着超五类或六类电缆方向发展。
三、传输媒介发展趋势
对于传输媒介的未来发展，首先要致力于新产品的开发。现在在网络信息化的不断推动下，用户对此传输媒介有着很执着的很高要求，因此对新型高性能的产品有着迫切的需要。并且在设计的结构中，对光电缆的应用环境和安装都有着很高的重视程度，这在海底及浅水等开发中都能体现出来，这也是未来的技术发展方向。而在未来的建设中得到逐步的改善，并且在结构上和技术上变生变化。在材料上、工艺上及设计上都是技术研究的重要目标。这也为通信结构的创新打造了有利条件[4]。其次，对光纤光缆与通信电缆的安装进行改善。要逐渐的引进自动化技术保障光缆可以正常使用，并可以把成本降到最低、使资源更加的节省，对提高使用效率都有很大的意义。因此，我们要适应市场的发展需要，推动行业进步发展。
结论：在我国的光纤光缆与通信电缆技术都有了长足的提升发展，也满足了我国人们的日常需要。但是在创新和完善技术方面还存在着很大的距离，因为这两项技术都其他国研发的，所以我国在科技发展的道路上还有很多上升空间。因此，我们要在科技上下真功夫，完善我们的科技事业加速我国的科学发展。
参考文献
[1]盛文普.浅谈光纤光缆和通信电缆技术的发展[J].黑龙江科技信息，2014，32（01）：144.
[2]王欣.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].数字技术与应用，2015，08（02）：44+47.
（一）网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(ngn)引发了许多的观点和争议。有专家预言，不管下一代网
络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的ⅳ世界，传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率，更大的容量，这非光纤网莫属。
1、扩大单一波长的传输容量。目前，单一波长的传输容量已达到40gbit／s，并已开始进行160gbit／s的研究。40gbit／s以上传输对光纤的pmd将提出一定的要求，不久的将来会出现一种专门的40gbit／s光纤类型。
2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000-5000km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（二）光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原g.625光纤重新分为g.625a,g．652.8和g.652．0三类光纤，将g．655光纤重新分为g．655．a和g．655．b两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求，并提出了一些新的指标概念，对合理使用光纤取得了很好的作用。
（三）新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新的品种。
1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。wWw.133229.cOM主要是一些大有效面积，低色散维护的新型g.655光纤，其pmd值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。
2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术(cwdm)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使cwdm系统被极在大地优化，增大了传输信道，增长了传输距离。
3、用于局域网的新型多模光纤。由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％---100％，但是它们配套的光器件可选用发光二极管，格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值空径，容易连接与耦合，相应的连接器，耦合器等元器件价格也低得多。
4、前途未卜的空心光纤。据报道，美国一些公司及大学研究所真正在开发一种新的空心光纤，即光是在光纤的空气中传输。如果真的实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。
二、光缆技术的发展特点
（一）光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点：
1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤，城域网光纤，接入光纤，局域网光纤等，这决定了大范围内光纤传输特性的要求，具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。
2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法，维护方法有关，必须同一考虑，配套设计。
3、光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料，纳米材料，阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
（二）光缆的自动维护，适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。目前最新的建议是2001年12月tut-tsgl6会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(l40建议)。美国郎讯公司曾提出了新一代光纤测试及监测系统，能在1s内发出故障警告，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。
三、通信电缆的发展特点
（一）宽带的hya通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务，但是在实际使用中并不是特别的理想，在通信距离，速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的hya电缆，以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现5类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20mhz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
（二）超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼，智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高，超5类和6类电缆已逐渐成为布线系统的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100mhz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性，对地电容不平衡性，传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做到一定的改进才能达到。
四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
（一）积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。
（二）开发具有先进技术水平，与使用环境，施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建设的重点将会随着接入网，用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆，吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分，灵活的利用。
（三）利用已有设备与技术，改善hya市话电缆的相应特性，为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的hya电缆，虽然亦可开通adsl等一些新业务，但是容量有限，当adsl数量增大到一定限度后，还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。
1.1服务器端的设置步骤1打开DataSocketServerManager对DataSocketServer进行设置[4]。步骤2打开DataSocketServer。DataSocketServer面板如图1所示。图1显示了该主机当前连接到DataSocketServer上的任务数和已发的数据包数。步骤3在服务器前面板对象上右击，在弹出菜单中选“属性”命令，在“数值类属性：对象名”对话框上选“数据绑定”选项卡。数据绑定选“DataSocket”，访问类型选“只写”。路径格式是dstp：//severname/item，dstp指DataSocket通信协议，Servername是服务器名或IP地址，item是数据项名称。设置完毕前面板对象右侧会有一个矩形连接指示灯，数据程序运行且打开DataSocketServer，连接正常该灯成绿色，否则为红色或灰色。
1.2客户端的设置客户端需在前面板对象上右击，在弹出菜单中选“属性”，在“数值类属性：对象名”对话框选“数据绑定”选项卡，数据绑定和路径的设置与服务器前面板相应对象相同，访问类型选“只读”。设置完毕，前面板对象右侧同样会有一个连接指示灯。服务器和客户端VI设置并都运行，在服务器端打开DataSocketServer，服务器的数据就能通过Internet传输到客户端电脑上。
2光伏电站发电数据的DataSocket传输实例
2.1陕西科技大学光伏电站监测系统介绍笔者建设的陕西科技大学880kW光伏电站的数据监测系统是使用LabVIEW2012设计编写的，是集数据采集、处理、传输、查询于一体的系统程序。
2.2服务器端设计（1）硬件配置使用RS485通讯线一头连接TBEA-GC-500KTL光伏逆变器的485通信接线端口，另外一头接安装了MOXACP-118U8串口UniversalPCI串口卡的研华IPC-610系列4U上架式工控机主机上。通过光伏逆变器的遥信读电能计量功能和利用LabVIEW2012编写上位机数据监测软件读取光伏电站的发电数据。（2）服务器数据VI设计在陕西科技大学880kW光伏电站数据监控系统的LabVIEW系统程序中，打开名为逆变器实时数据子界面的VI，编写服务器数据程序。编程完成后的程序框图如图2所示。图2中上半部分是通过编程从逆变器读出的三相电压、三相电流、发电量、功率因数、总功率等发电数据，下半部分是创建的三相电压、三相电流、发电量、功率因数、总功率的局部变量用以在同一个VI中传递数据，通过DataSocketWrite函数向DataSocketServer写数据，DataSocketWrite函数的连接地址的设置与数据绑定选项卡路径的设置相同为：dstp：//servername/item，Servername可以写为本机的IP地址，item改为要传递的数据名称，比如说累计发电量。（3）DataSocketServerManager的设置在主机服务器上的DataSocketServerManager程序主界面中PermissionGroups中的DefaultWrites设置成Localhost。
2.3客户端设计服务器将采集到的发电数据通过局域网送至客户机，客户机要完成数据的接收、处理和显示，所有功能均由软件来实现。在客户端的电脑只需要安装与服务器端相同版本的LabVIEW软件，并编写客户端数据接收VI。客户端数据接收VI的程序框图如图3所示。使用DataSocketRead函数从服务器读取数据。右击前面板上发电数据对象属性打开数据绑定选项卡。数据绑定选择“DataSocket”，访问类型选择“只读”。每个对象的路径设置与服务器相应对象的路径设置完全相同。
2.4服务器和客户端VI的前面板服务器VI的前面板如图4所示，客户端VI的前面板如图5所示。在服务器端打开DataSocketServer之后，当服务器和客户端的VI都打开并运行，服务器和客户端建立连接之后，服务器和客户端的前面板的连接指示灯亮绿灯，客户端显示和服务器相同的发电量、相同的功率、相同的功率因数等发电数据。实时数据的传输主要是指实现实时数据从服务器端到客户端的发送[5]。由图4、5可见发电数据可以远程实时传输，通过这种方法还可以实时传输光伏电站电压电流波形等数据，实现远程监测。
2.5发电数据传输流图在本文研究的发电数据实时传输系统中，数据流如图6所示。被测对象可通过测试现场的仪器设备，将测得的数据或信息通过网络传输给异地的计算机去分析处理，在逻辑上形成C/S（客户端／服务器）结构[6]。经过逆变器运算和处理过的数据通过RS485总线进入插有串口卡的工控机，用LabVIEW编写数据VI，使用DataSocketWrite函数把采集到的发电数据写入DataSocketServer，写入的数据通过局域网传到客户端计算机，通过编写的数据接收VI，利用DataSocketRead函数读取服务器发送的数据，实现发电数据远程实时传输。
3结语
关键词：光伏电站；接入电网；技术分析
中图分类号：F407文献标识码： A
一、光伏并网系统的工作原理
根据太阳能电池的发电原理，己知单纯仅靠太阳能电池组件所产生的电能均为直流电的形式。而在日常用电当中，各种电器设备对电源的需求均为交流电，而公用大电网的电能形式也为交流电。故光伏并网系统的工作原理即是需要满足这种在太阳能电池组件与大电网之间进行电流形式转换的目的。为了实现电流形式之间的转换，就需要采用某种逆变技术，在光伏并网系统当中，目前广泛采用的是SPWM(正弦波脉宽调制)逆变技术。SPWM逆变技术又可根据不同的电路形式细化分为许多种，在光伏发电并网当中，全桥电路便是常采用的一种。根据电力系统的相关要求，光伏发电并网系统的输入电网电流要有一定的准周期并列条件，最主要的条件便是需要光伏发电系统的输出电压与并入电网的电压压差控制在10%以内、输出频率与电网频率的频差不超过0.4Hz以及输出电压相位与并入电网电压的相位差不超过10度这三个条件。只有同时满足这些条件，光伏发电系统的并网控制才能为电网提供安全有效的输出电能。
二、并网光伏发电站的特点
从运行的角度来看，并网光伏电站发电具有几个明显特点。其一是强随机性、间歇性以及周期性是光伏发电的输出功率的明显特征，这也是由于太阳能这种能源的先天特征所导致。电站的输出根据气候条件的变化而随时变化，且波动较大，尤其是在多云天气时云层不断移动而导致阳光照射时有时无，太阳能电池组件的输出功率会在短时间内出现剧烈变化，导致光伏发电系统的输出电压剧烈波动，这种电压的不稳定性将对电网产生较大的冲击。其二是不像其他发电形式，例如火电可以随时通过控制煤的燃烧等人工手段调节输出功率，太阳能光伏发电形式自身并不具备根据太阳光照射变化而自调节的能力。所以，在输出功率控制策略上用的最大功率点跟踪技术，便是为了提供对太阳能利用效率所采用的方法。但这种方法的输出功率为纯有功功率输出，需要考虑无功功率平衡问题。再次，由于输出的交流电是经过逆变器控制环节进行了转换的，根据逆变器的电子模型及特性可知，在这个环节当中，必将产生大量谐波输入进电网，从而影响电网的稳定运行。上文已述，光伏发电系统没有旋转部件，则带来故障率低、运行可靠的优点，但凡事有利有弊，正是因为光伏发电系统没有旋转部件，因而没有惯性带来的阻尼。最后，在我国目前以火力发电为主下建立起的配电网结构，必将因为光伏发电的大量应用而改变。传统的中、低压配电网结构当中多采用中性点不接地系统或经消弧线圈接地的方式，这些接地方式都是单侧电源福射型供电网络。随着光伏发电系统接入配电网，配电网的结构将变为多电源结构，潮流计算和短路电流大小、流向等分布特性均将发生较大改变，在传统配电网当中的供电部门对配电网的操作、控制以及调度都能相对统一地进行实时监测、信息采集、开关操作等，配电网结构改变后，改变了传统的“单点供电、多点用电”的运行模式，就增加了其复杂程度。
三、光伏电站接入电网中的关键技术
（一）光伏并网逆变器的拓扑结构和功能
光伏并网逆变器按照应用方式和领域的不同可划分为三类(图1所示):1)集中式逆变器:面向大型电站级的;2)支路式逆变器:面向组件级的;3)交流模块式逆变器:由光伏组件所集成的。
图2根据不同应用方式和领域划分的光伏并网逆变器类型
集中式光伏并网逆变器当前还是多采用在兆瓦级的大型并网光伏电站当中。在集中式并网逆变器的直流输入端并联进串联在一起的多组光伏模块，然后经过集中式并网逆变器，最后转换成交流电，最后馈入进单相或者三相交流电网是通过变压器，其目的是与配电网达到电气隔离，输出的功率等级一般在20-500kw。由此可得，通常需几组或几十组集中式并网逆变器，光伏电站的输出功率才能达到兆瓦级。为确保广发方阵向电网馈电，光伏电站的并网逆变器需要包含以下几种基本功能1.并网功率因数为1，即电网电压与并网电流同频同相;2.即在特定条件下使光伏电站从电网中切除，即反孤岛效应;3.能够实现光伏方阵的最大功率点跟踪。此外，由于光伏电站的接入电网后配电网电压经常性波动，因为其输出功率受到温度等自然因素变化的影响较大。也有学者做出研究提出为减少配电网中电压/无功调节装置的频集动作，提高配电网的稳定性，利用光伏电站接入电网时对配电网进行无功补偿。
（二）孤岛检测技术
1.孤岛检测技术简介
图3:孤岛检测等效电路
在电网的实际运行当中，难免会发生故障，有些是因为电气设备的故障造成，有些是操作人员的不当操作造成，甚至有些是自然因素导致的非人力可控的故障。当任何一种故障发生时，若光伏发电站此时没有切断电站与电网的连接并停止向周围负载送电，这就使电站成为了一个供电部门无法控制的可自供电的孤岛，这种现象被称为孤岛现象。如图3所示，接入点(point of inter connection，简称POC)处断路器2跳开后，光伏电站即与本地负载构成一个孤岛。若这种孤岛效应形成，对电网而言对其无法控制，在这种情况下，电网的检修人员就要在一种未知的条件下进行工作，这是极其不安全的。且孤岛效应的形成，对配电网的保护动作产生何种影响也未可知，且当故障修复后，对重合闹也会造成一定影响。在单相系统当中，光伏发电站若在孤岛下运行，会造成相位的三相不平衡供电，也是对电气设备及用电安全造成极大的危险。故障排除后，电网恢复运行时，由于孤岛的存在造成开关两侧相位不同步，因而引起电流冲击对电网也是极不安全的。对于孤岛内部而言，输出电压和频率在孤岛效应下也会不稳定，无法保证这种情况下的电能质量，对其本地负载的电气设备也是极为有害的。为了防止孤岛效应，避免上述一系列孤岛效应所产生的严重后果，我们就要为光伏发电站配置孤岛检测系统，在孤岛现象发生时准确检测到现象发生，不出现误判断，且要动作快速，不影响电网重合的时间，满足国家相关标准，且不影响输出电能质量，保证用户电气设备的安全，使反孤岛效应的检测达到小盲区甚至是无检测盲区。孤岛效应的检测方法分为被动法和主动法，也可称为无源法与有源法两种：1.根据我国相关规定要求，接入电网的光伏电站必须同时具备被动式和主动式两种防孤岛保护措施，应至少设置各一种保护设备。反孤岛效应的被动式检测方法，是根据电网因故障而断电时，发电站的逆变器交流输出端的电压、频率、相位等会产生异常，或输出的谐波会有所变化，因而检测出孤岛现象的发生，被动式检测方法常用的有:1.过/欠压、过/欠频检测。2.电压谐波检测。3.相位突变检测。国家标准规定光伏发电站必须同时具备被动式和主动式至少各一种的检测设置，正是因为无论哪种被动式的检测方法，均有在当发电站的输出功率与局部负载的功率平衡时实效的缺点。这种情况下孤岛效应的发生就被称为检测盲区(Non-Detection Zone），简称NDZ。若人为引入扰动信号，使发电站的输出功率、频率、阻抗或相位等产生一定变化，通过对变化的检测以及正常时与故障时变化的相比较，从而判断孤岛现象这是主动式检测方法的原理。常用的主动式孤岛检测方法有阻抗测最法、输出功率扰动法、主动移频法以及滑动移频法等主动式检测法的加入可以有效的减少仅有被动式检测法带来的检测盲区，但主动式检测方法的原理和控制技术较被动法也更为复杂。
结束语
光伏发电在我国已经成为一种很重要的可再生能源的利用形式，为了使电网有效地接纳光伏发电，光伏发电和光伏发电接入电网技术研究的开展显得尤为重要，电力系统及相关部门应认识到应用可再生能源是国家发展低碳经济、改善环境、节能减排、优化能源结构和可持续发展的战略选择，重视光伏发电并网技术开发，提高电网稳定性势在必行。
参考文献：
购物车(0)