摘要:随着能源的日益短缺,光伏发电作为一种新能源的形式,已成为常规能源的一种补充。本文分析了光伏发电系统并网后对电网运行的影响。主要从并网引起的谐波、电压波动、潮流分布改变和配电网电能质量下降等方面进行分析,旨在更好地指导光伏电站的规划、设计和电网的运行。
关键词:光伏电源;并网;影响
太阳能光伏发电是可再生能源利用的一种重要方式,随着光伏发电系统不断地接入电网,可以肯定,光伏并网对电网是有影响的,根据光伏发电系统装机容量的不同,目前主要有二种并网方式,第一种是城市、农村家庭房顶光伏发电或小规模建筑或空地安装的光伏发电系统,也即分布式发电系统,特点是采取低压并网,分布式就地接入。第二种是大规模成片集中开发,建设大容量光伏电站,政府以补贴方式,特点是成规模、容量大,利用中高压方式接入电网。
由于光伏发电的特性与传统发电方式相比,存在许多不确定性,且无法进行人为控制。随着阳光的照度变化,光伏电站的出力跟随调整。光伏电站的接入,不可避免的对电网产生冲击,其必定对潮流分布、继电保护控制、供电可靠性指标产生影响。导致供电的电能质量的下降,并给电网安全稳定运行带来问题。如何减少这种影响呢?我以为应该从光伏电站的规划、设计和调度运行入手,认真分析其影响,才能更好地应对将来更大规模的光伏并网后出现的问题。
1、光伏发电的现状
截止2016年底,安徽省调接入的光伏电站已达17座,比2015年的8座增加了112.5%,装机容量1273.3MW,比2015年的690MW增长了84.5%。在国家“光伏扶贫”鼓励清洁能源的支持下,预计在“十三五”期间,
1.1光伏发电系统的接入
(1)光伏电站主要分为集中式光伏电场、村级电站和家庭光伏电站三种形式为主。
(2)集中式光伏电站多以35KV线路送出,并网点多在110KV或220KV变电站,村级电站多为“光伏扶贫”项目,通过380v式220v送出。家庭光伏电站多用220v上网,城市屋顶光伏发电多为自发自用,余电上网,农村屋顶光伏并非自发自用、余电上网。
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2、光伏发电对电网运行的影响
2.1集中式光伏并网运行对电网的影响
光伏发电系统,通常装机容量较大,如:白天当地生活负荷不大,则以就近全额清纳,生活负荷过大时,便出现电量逐级上送现象,光伏电力输送受电网运行方式的影响,可靠性和经济性不强。
光伏属间歇性清洁能源,出力大时抢输电通道,而在光伏电站设计接入时,仅考虑正常方式和正常负荷水平下的疏纳,设计与实际运行情况不符,特别是多种清洁能源并存的地区,对电网稳定运行有一定影响。
2.2分布式光伏电网运行对电网的影响
2.2.1影响电能质量
光伏接入电网,由于光伏发电系统包含逆变器等控制设备,当控制系统运行时,会向系统提供谐波电流。其大小与输出功率有关。在正常状态下,谐波干扰的程度取决于变流器装置的结构及共滤波装置状况,同时也与电网的线路容量有关。
在分布式光伏发电系统区域性大量的集中并网,光伏逆变器的影响,谐波影响比较严重,必然对配网设备以及一些电压质量要求高的用户将产生不良影响,或者说达不到供电质量的指标要求。
2.2.2对分布式电源并网的适应性不足
分布式电源接入电网后,使电网变为多电源结构,电力潮流方向变化,且潮流大小、用户负荷、间歇性电源出力波动影响,使电网运行安全性降低。主要表现在:部分配电线路、变压器等一次设备适应性不够,极端方式下会出现重载或过载;同时造成安全自动装置等二次设备可靠性降低,甚至出现误动或拒动。
3、结论
(1)光伏发电是目前新能源开发技术发展较快、技术较为成熟、且具有大规模开发和商业化应用前景的发电方式。也是解决能源短缺、降低温室气体排放,提高环保质量而采取的有效措施,通过对光伏发电疏纳问题以及分布式光伏对配电网安全经济运行、电能质量影响的分析,提醒新能源规划、设计、施工和配电网运行人员,要加强统筹规划,优化网架结构,适应新能源疏纳,并确保运行方式的灵活变化,提升配电网的运行管理水平。
(2)加强对投运后的光伏电站并网引起的谐波、电压波动、电压不平衡、一次设备对并网冲击的适应性和二次设备的准确控制率改变,并做详细的检测,以便积累经验,做好分析工作,旨在掌握大量光伏发电系统并网后对电网运行产生影响的程度。
参考文献:
[1] 张友民 太阳能光伏电站并网对山西局部电网的影响 山西电力,2014年第2期12-14
[2] 杨铖等 六安电网光伏并网运行问题分析及对策 安徽电力2016年第2期 42-45
[3] 叶漫红等 太阳能光伏电站入网方式探讨 江西电力 2011年第一期 5-8
论文作者:徐强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/4
标签:光伏论文; 电网论文; 电站论文; 方式论文; 分布式论文; 系统论文; 谐波论文; 《电力设备》2017年第23期论文;