摘要:能源改革是我国经济结构改革的重点领域,发展清洁能源符合当下国家经济和社会发展的需求,能够为经济的可持续化发展及和谐社会的建设提供新的动力。光伏发电是太阳能发电的一种,在我国光伏发电产业已大规模建设,然而在并入大电网的过程中,仍然面对很多技术和体系难题,从而使光伏发电的利用率不高,造成资源浪费,本文主要针对这些存在的问题,深入研究这些问题产生的原因,进而有针对性地提出合理科学的解决措施,促进我国光伏发电技术的不断发展。
关键词:光伏发电;并网;大电网;问题;措施
0引言
作为太阳能使用的重要手段,光伏发电技术在理论以及实践应用中都逐步完善并成熟。太阳能光伏发电系统并网技术是目前新能源技术中使用比较广泛的一种。伴随着光伏发电技术的出现,极大地促进了发电技术的改革。光伏发电技术作为一种新兴的发电技术,具备高效、无污染的特性,但是在实际的应用中,企业没有很好地认识到这种技术的复杂与稳定性,使得电能的分配以及运输中出现一系列问题,影响光伏发电技术的创新与发展。
1.光伏发电系统的构成以及并网特点
1.1光伏发电系统的概述
光伏发电在原理上不同于其他的发电技术,该技术主要依靠太阳光照射光伏元件,进而在光生伏特效应作用下,使得电荷发生聚集现象,继而产生电动势,最终实现转换成电能的全过程。通常光伏系统主要有以下几个元素组成:太阳能电池方阵、控制器、直流配电柜、逆变器、交流配电柜等。其中不同的组成部分发挥的作用不尽相同,在光伏发电系统中,逆变器和太阳能电池方阵是最主要的组成部分。太阳能电池方阵主要依靠串联的方式,将太阳能电池组件组成在一起,从而使得电压足够大,符合输出的要求。光伏发电技术主要特点是变化较快,主要是由于容易受到温度及光照等因素的影响,如果外界的光照以及温度发生较大的变化,就会直接影响光伏发电的效率,同时,该技术输出的电是直流电,只有将直流电转变为交流电流才可以正常使用。
1.2并网技术
在进行光伏发电系统并网过程中,需要满足一些基本的条件,逆变器输出的电流频率与电网电压的频率相同,同时两者的相位也必须相同,只有这样才可以完成并网过程。现阶段,光伏发电系统的并网主要有两种形式:集中式和分布式。不同并网方式的原理以及特点不尽相同。其中集中式并网的特点:在电能产生时直接输送至大电网,进而在大电网中,根据实际的需求再进行合理分配,该并网的方式对电网条件有一定的要求,通常而言,主要用于高电压远距离的运输;分布式的并网技术主要的特点:在电能产生之后,可以直接将电能分配到用电负荷上,当电能过多或者电能不足时,可以依靠大电网进行直接调节,该并网方式主要适用于用于在负荷附近建设的光伏电站。
2.光伏发电并网大电网主要存在的问题
随着我国科技水平的不断提高,我国光伏发电技术取得了快速进步,同时在实际并网大电网中已经取得了很好的应用效果,但是在实际并网大电网过程中,还存在很多问题,如输出功率容易受到外界环境的影响,因此,造成电能存在一定的不稳定性,主要存在的问题分述如下。
2.1雷击的影响
由于光伏发电系统通常在室外,因此,很容易遭到雷击的影响,主要是因为以下原因:在雷云的表面上存在大量负电荷,这些负电荷与电缆以及支架之间产生感应,进而产生高电压,当遇到闪电穿过这个空间之后,就会由于电磁作用,产生较高的感应电流,而在一些光伏发电系统上如果没有避雷设施,就会由于安全距离较短,给光伏发电系统造成很大的破坏,甚至给大电网造成很大的破坏,影响了居民企业的正常用电,给企业带来很大的经济损失。
2.2对大电网运行的影响
与传统的发电方式不同,光伏发电系统具有自身独特的特点,因此,在对大电网的运行上产生的影响还应该深入研究。如虽然在单个接入点上的功率较小,还是这些接入点还具有一定的特点,如多且存在一定的分散性。然而当光伏发电系统在大规模的接入大电网之后,由于两者之间的相互作用,且相互作用的方式还十分复杂,进而就会影响大电网的正常运行。
2.3控制电网运行方式改变
光伏发电系统在实际发电过程中,由于还存在一定的不确定性,这样就在大电网实际运行过程中,增加了电网负荷预测的难度,增大了控制断面交换功率的难度。由于光伏发电系统在接入大电网时,存在很多的接入点,这些接入点的规模较小且十分分散,导致在实际电源协调控制的过程中,产生很大调节的难度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,当光伏发电系统并网大电网后,将会消弱了对电网的控制力度。
2.4新型配电系统的规划
当光伏发电系统并网大电网后,会对配电系统带来一定的影响,改变配电系统原本的功能。配电系统原本只是将电能进行分配,现在还需进行电能的收集、运输以及分配,变成一种综合的电力交换系统,而且,光伏发电系统还会影响电网运行的质量,如给电压带来一定的波动、谐波污染等,因此,在进行新型配电系统的规划过程中,进行充分的考虑,在方法和思路上进行一定的创新,因为分布式光伏发电接入系统不但会对母线的电压、电流等产生一定的影响,甚至影响整个配网系统的正常运行。
2.5对电网控制和保护设备的影响
当在光伏发电系统并网大电网时,会给配网的控制和保护设备带来很大的影响。光伏发电作为一种新型的发电模式,其原理及发电过程上和传统的发电技术有很大的差别。在进行并网大电网之后,电网结构及电网潮流将发生较大的变动,进而影响电网的保护配置,直接影响着电力系统的安全运行。
3.提高光伏发电并网大电网效率对策
经过上文所写,随着我国科技水平的不断提高,我国光伏发电系统得到了很大的提升,但是,在实际并网大电网过程中,还存在很多问题,这些问题都会直接影响并网大电网的正常运行,因此,有针对性地提出合理的解决措施,主要的解决措施分述如下。
3.1安装必要的防雷系统
为了防止光伏发电系统遭到雷击,因此,应该安装必要的防雷措施。主要从两个方面进行考虑:外部防雷保护和内部防雷保护。外部防雷保护系统可以从以下几个方面考虑:如安装引地线、接地装置与接闪器。内部防雷保护可以采取安装等电位系统、涌浪保护等,提高综合防雷效果。
3.2深入研究大电网与光伏发电系统之间的相互作用
随着光伏发电并网大电网的不断进行,两者之间存在很大的相互影响,且两者之间的相互作用十分复杂。因此,还需要对大电网的性质进行深入的了解,由于微网的存在,会给配网的安全稳定带来很大的影响。深入了解大电网与微网的本质,有利于提高光伏发电系统并网大电网的效率。
3.3对新型光伏发电配电系统进行合理的规划
现阶段,随着光伏发电技术的不断进步,其理论水平也在不断提高,因此,在微网研究以及分布式电源配网规划的研究基础上,要对光伏发电技术以及并网的实际特点和方式进行深入研究,不断研究新型配网系统的方法和理论,进而提高光伏发电技术的电能输出方式以及并网技术,通常针对其中存在的对电压的影响,还要进行充分考虑,解决电压波动的影响以及谐波污染问题,在实际规划过程中,还应该对光伏发电的原理进行深入地研究,清楚地了解发电的全部过程,进而提高发电的稳定性,同时,在合理规划电网的前提下,不断保证光伏发电技术的经济性、环保性、安全性以及可靠性,从而促进我国发电技术的不断进步。
3.4提高对配电系统的电能质量的控制力度
由于光伏发电系统在实际发电过程中,存在很大的不确定性,这导致在实际功率输出时,电网会产生较大的波动,给用户带来很大的影响,如逆变器在运行过程中,就会产生谐波,导致配电系统的谐波增加,增加设备的损耗,甚至会导致设备损坏。因此,应该提高对配电系统的电能的控制力度。
4结语
光伏发电系统的不断创新有助于给人们提供一定的绿色电能,然而,光伏发电并网大电网在具体的应用当中,还存在着一系列问题,例如雷击所带来的影响、对大电网在运行过程中的影响等。综上所述,随着我国社会和经济的不断发展,我国电力系统也在不断完善,而传统的发电方式存在很大的落后性,不仅造成了环境的污染,还会造成能源的浪费,而随着光伏发电技术的出现,有效地提高了发电技术。但是在光伏发电并网大电网中还存在很多的问题,因此,提出有效措施解决这些问题就十分必要,从而促进我国光伏发电系统的不断发展。
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论文作者:源超鸿
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/13
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