摘要:随着严峻的能源形势以及人类生态环境恶化促使世界光伏产业及市场发展迅猛,电网光伏调度影响电网的安全稳定运行。增强光伏发电的可调度性,提高电网供电质量,提高电网的安全运行水平,成为了目前大规模光伏接入后,电力调度机构及光伏电站考虑和解决的重点问题。
关键词:光伏;电网;调度
1 引言
太阳能是人类可利用的最重要、最丰富的可再生能源。它的储量巨大,便于开采,无污染等优点深受社会关注。据资料可以知道,就我国的太阳能资源分布来看,我国的太阳能资源较好的地区约占全国总面积的三分之二以上,这种得天独厚的自然优势为我国的光伏发电事业提供了坚强的支撑。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。
2 光伏发电影响电网调度运行的主要因素
电力调度是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。在电能质量方面,光伏电站向当地交流负载提供电能和向电网发送电能的质量,在谐波、电压偏差、电压不平衡度、直流分量、电压波动和闪变等方面应满足国家相关标准。其工作的具体内容是依据各类信反馈或监控信息,结合电网实际运行参数(如电压、电路、频率、负荷等),经过综合考虑,对电网安全、经济运行状态进行判断,指挥相关现场操作人员或自动控制系统进行调整。光伏电站对电网的调度实质上是基于光伏电源功率预测信息和储能系统的能量状态的条件下,根据电网运行实际及对光伏电力的消纳情况,确定光伏电源出力以及混合储能系统的实际工作状态。
3合理安排电网调度,保证光伏供电安全
光伏电源并网发电应该依据电网系统来指定对应计划展开发电,在并网光伏电源的容量较大时就需要功率控制系统的安装,控制光伏电源有功功率的输出并网,并快速的接受电网调度的有功出力的控制指令,在依据该系统进行自动执行,光伏电源有功功率的正常稳定输出最大的功率与变化率要依据电网调度的给定值,并依据远动信号对其展开跟踪考核,光伏电源功率输出会影响系统的稳定运行,特别是在系统电网的特殊运行方式及事故时,光伏电源的相关功率输出影响也是极为明显。光伏电源会随着太阳光的辐射度而降低,其输出功率也会降低,尤其是在雷雨天气时,光伏电源会受到极大的影响,其对应输出功率会急速降低,这也就需要光伏电源应具有输出功率变化率的限制力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上分布式光伏接入容量比较小时,其对电网系统的影响也不大,电网调度就不会下达发电功率曲线,在达到一定容量后,这就要求按发电功率曲线运行,以便于达到电网系统潮流影响。因为光伏板不会产生无功功率,其只具有输出有功功率,这需要从电网吸收较少的无功,该状态下由于要求光伏电源参与电网系统的无功电压调节,光伏电源在早期建设时需要配置自动无功补偿设备,并且其要运行电气装置就必须是有载调压。对较小或者是早期的小容量临时性并网光伏电源,只需对相关月度并网电量展开一定的考核管理,由于其对电网系统影响不大,则就不需要装设功率控制系统,不过要确保并网装置的安全稳定运作。
4 优化输电技术,维持光伏电压稳定
稳定性差、调节能力差是光伏发电的一个弊端,而电网的稳定性直接影响到发电系统是否能大量投入运行。采用柔性交流输电技术、高压直流输电以及能源存储技术等改进和优化输电技术,可维持光伏电压的稳定,不需要牺牲系统的稳定性和电能的质量。电网调度时可先解决主要的系统问题,而处理的基本问题也主要以短路功率、动态稳定为主。
5 优化光伏电站输出功率
在制定光伏电站功率调度计划时,要根据平时光伏供电情况,考虑电网系统的自身能力,结合电网调度已有的信息来进行估计预测。一般来说,光伏电源的输出功率有较大的波动性。而光伏电源输出功率首先就要满足调度的需求,具有较好的平滑性,可将混合储能系统视为一个辅助电源来配合光伏电源使用。研发利用熔融盐等新技术构成的混合储能系统可以有效改善光伏电站的功率输出,提高供电质量,在供电安全方面也有一定的保障。
6 检测和防止孤岛效应,保证供电安全
电网调度可以以主动和被动方式相结合的方法来检测和防止孤岛效应。安装孤岛检测装置可以检测出非正常孤岛的存在,但这种主动检测的手段配套设施多,且价格昂贵,还有可能影响光伏电能的质量。而被动检测方法虽然存在盲区,但价格便宜,也不会对电力系统产生干扰。事实上,在实际运行中若供给的功率不大,保护配置有合理的话,盲区的缺陷可以通过调度调整来补偿,在电网运行安全问题上没有太大的影响,所以如果条件不允许采用主动检测的方式防止孤岛效应,被动检测方式在电网调度中可以适当应用。
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论文作者:乔洁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签:电网论文; 光伏论文; 电源论文; 系统论文; 功率论文; 并网发电论文; 电能论文; 《基层建设》2018年第29期论文;