浅谈光伏发电系统接入电力输配网常见问题与解决对策论文_王宁,王春燕,杨丽娟

浅谈光伏发电系统接入电力输配网常见问题与解决对策论文_王宁,王春燕,杨丽娟

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摘要:近些年,随着人们环保意识的提升,清洁能源引起了人们的重视和关注,太阳能光伏电站凭借其本身的清洁、环保、可持续性等特征取得了高速发展,并且产生了非常良好的经济效益以及社会效益。本文对太阳能光伏发电系统的现状进行了分析,阐明了光伏并网电站对电力网络产生的影响,并在此基础上提出了接入光伏电站电力系统运行的一些建议,仅供参考。

关键词:光伏发电;输配网;问题及对策

随着现代社会经济的快速发展,我国电力行业也取得了非常耀眼的成绩。太阳能作为一种新能源已经在我国电力行业中得到了广泛的运用,并获得了十分可观的经济效益,并促进了社会经济的不断发展。然而,太阳能光伏发电虽然得到了较广泛地应用,但是在实际的应用过程中还存在诸多问题,这些问题的存在严重阻碍了光伏发电的进一步应用,因此,为了对光伏电站应用中出现的问题进行解决,促进其进一步发展,加强对其进行的研究具有重要意义。

1太阳能光伏发电系统的发展现状分析

目前阶段,随着相关领域科学技术的发展,在强大科技实力的支撑下,太阳能光伏电站有了更大的发展空间,尤其是在生态环境日益恶化的背景下,新能源的开发以及应用成为了人们关注的焦点,太阳能作为一种新能源,有着丰富的资源、分布广泛、清洁、安全、用之不竭等优点。由于它的能量可转换多种形式的能量,应用范围之广,通过对太阳能多年的开发,太阳能光伏发电出现于上个世纪50年代,从那时开始逐渐受到世界各国,尤其是那些西方发达国家的广泛重视。进入新世纪以来,随着全球能源供应变得越来越紧张,太阳能光伏发电的优势更加显现出来,在全球范围内的应用规模也变得越来越广。现在,发展大型光伏并网电站的是其中重要的一个趋势,比如在边远地区发展独立发电系统,在大型建筑物顶部发展中型或者小型并网发电系统等。

2光伏并网发电对电力输配电网的影响

纵观各种能源的发电系统,都存在不同程度的问题,比如稳定性差、随机性强、可控性弱、调节性低的问题,光伏电站也并不例外,特别是在光伏电站并入大电网后,会对电网的运行产生一定程度的影响。

2.1电力输配电系统保护受到的影响

当多个光伏发电系统接入大电力网络之后,一定时间内的电力系统内部的短路电流会快速增加。在这种情况下,原有的熔断器极非常容易出现误动作,过流保护作用基本上名存实亡。与此同时,将光伏发电系统并网之后,电网的辐射状网络以及无方向网络也将会出现转变,逐渐向含有多电源的双向网络转变。如此这样一来,由于传统的熔断器在当初设计的时候缺乏在方向性问题上去考虑,在输配电网中光伏发电系统的并入则意味着传统熔断器作用的起不到作用。所以,在对输配电系统保护装置进行设计时,应当着眼于整体,从多层面、多角度来对这些问题进行了解,必要的时候还应该对整个保护体系实施重新调整以及规划。

2.2电能质量受到的影响

综合目前光伏并网发电的实际运行状况,系统电能质量受到的影响主要体现在下面两个层面:(1)光伏发电系统的可控性比较差,再加上客观环境因素的影响和制约,一旦将其并入大电网之后,会导致原本可能存在的电能质量不高问题变得更加严重;(2)光伏发电系统的启动会在一定程度上引发大电网电压的闪变,尤其是在启动期间会容易产生谐波,谐波会对大电力系统产生一定从负面影响,想要保障光伏电站的进一步应用,必须要采取措施尽可能的降低这些影响。

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2.3运行调度受到的影响

在光伏并网发电后,对输出功率进行远程调控不可避免,这样可以最大限度地保证输配电网运行的稳定性。可是,就目前国内的光伏发电系统现状来看,电网调度都是以地区为基础的,涉及到的光伏发电厂不同,其发电成本、送电成本也各不相同,这就直接导致了运行调度问题的出现。

3含光伏发电的电力系统运行分析对策

考虑到光伏并网发电之后会对大电网输配电质量产生影响,为了能够保证电力系统的平稳运行,提升电能输送的质量,就一定要对出现的问题展开具体分析和探讨,然后在此基础上提出针对性的解决策略。笔者基于多年的工作经验,在参阅相关文献资料的基础上,就含光伏发电的电力系统运行分析对策进行较详细探究,具体内容如下。

3.1电能质量分析

通过上述分析我们可知,在大电网中接入多个光伏发电系统之后,浪涌、电压脉冲、谐波的电能质量问题将会随之出现。在当前现有的科学技术水平下,解决浪涌、电压脉冲以及谐波的问题通常都是采取降低光伏发电系统并网、脱网次数的方式。还有,在针对这一问题解决方面时,多功能逆变器控制策略也能够起到非常积极的作用。如果电能质量的解决可以通过同现阶段的智能电网配合,光伏发电系统并网之后整体的电能质量将会得到更加明显地改善。

3.2继电保护设计

作为一个多方向的多电源系统,接入光伏发电站的大电力系统网络中设置的继电保护装置应该具备一定的方向性,只有这样才可以完成对继电装置的有效保护。一般来讲,继电保护设计的方案可以有两种选择,一种是切源方案,另一种是孤岛方案。首先是切源方案,该方案更多强调的是在故障发生之后切断所有的光伏发电系统。其次是孤岛方案,孤岛方案提倡的是利用速断等手段,通过光伏发电系统独立承担部分供电负荷。假如将切源方案与孤岛方案放在一起进行相互比较的话,各有各的特点以及优势,只不过孤岛方案相对于切源方案而言在对电网的整体影响方面要小得多。

3.3故障处理与可靠性分析

电力系统大规模接入光伏发电系统后,电力输配网络的整体结构、运行特性等方面都会发生一些调整,想要实现对此种情况的处理,传统的故障诊断方式已经发挥不出应用的作用。此外,受到光伏发电系统并入的影响,大电网整体的稳定性将会受到一定程度的影响,特别是在接入容量、装机位置等因素方面,会直接导致故障诊断和处理方式的变化。相关工作人员在进行故障诊断和处理时,应当考虑到电网的实际运行情况,分析负荷相、电压频率控制等参数,利用合理的处理方式对故障进行处理。

3.4优化调度与协调运行

在对光伏并网发电系统负荷实施优化调度之前,一定要对区域内负荷的需求有精准的了解以及掌握,对其优化调度以及协调运行的具体操作期间,只有科学合理的调度才能够保证全网电能运行的经济性。另外,实际的操作过程中,由于光伏发电的清洁、环保、低碳的特征,通过提高其利用率,能够更好地推动光伏发电产业的发展。在分布式光伏电源接入到大电网之后,应当尽可能地降低对微网的影响,保证微网的运行能够和大电网并网运行,同时又要能够以孤网的形式独立运行,还要保证并网运行和孤网运行两种模式的顺利切换。所以,微网与大网之间进行的并网,需要拥有较强的稳定性,尤其是在微电网高渗透率下和大电网的相互作用问题,相关工作人员必须要对其进行重视,并采取有效措施进行解决。

4结语

综上所述,从当前社会经济发展的趋势与环境保护问题的严峻形势来分析,太阳能光伏发电产业在我国发电市场上有着非常广阔的发展空间,尤其是在科学技术不断完善以及创新的背景下,太阳能光伏发电将会获得更加强有力的支持。光伏发电系统接入电力输配网已经成为了一种发展趋势,在这种状况下,相关人员应该采取措施尽可能的解决好二者之间出现的问题,以便于提升电网的稳定性以及可靠性,保障我国电力工业的健康发展。

参考文献:

[1]马士明.光伏发电系统接入电力输配网常见问题及对策研究[J].冶金丛刊,2016(4):69-69.

[2]李额尔敦仓.浅谈光伏发电并网大电网面临的问题与对策[J].工程技术:引文版,2016(10):00217-00217.

[3]蔡开晶.浅析分布式光伏发电并网存在问题与解决对策[J].中国高新技术企业,2016(33):129-130.

论文作者:王宁,王春燕,杨丽娟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/10

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