光伏发电并网大电网问题分析与对策探讨论文_程春晖

光伏发电并网大电网问题分析与对策探讨论文_程春晖

(广西绿能电力勘察设计有限公司 广西南宁 530000)

摘要:光伏技术的应用,使得太阳能转化为电能的理论得以实现。到目前为止,光伏发电并网已经成为了电能输送结构当中非常重要的组成部分,对整个输电网络运行的安全性和稳定性产生着极为重要的影响。所以,对当前存在的问题进行分析,有针对性地制定相关的对策,具有非常重要的意义。

关键词:光伏发电;并网;大电网;问题;对策

一、光伏发电并入电网的方法

1、深入研究作用机理

光伏发电通过微电网的形式与电网进行并入时会产生相应的作用,这种作用会对电网的运行产生一定的影响。在分析影响时需要采用多元化的方法。微电网会对电网的安全以及稳定造成影响,因此分析方法与高压系统有所不同,研究工作开展中需要深入分析影响,对影响出现的机理进行讨论,形成相应的理论,为光伏发电并入电网奠定理论基础。

2、构建系统验证环境

在对光伏发电系统进行分析时要构建相应的模型,并与发电系统的动态及静态进行相应的对比,这样可以完善模型,保证模型构建的合理性。使分析软件具有计算能力,为两者的融合提供技术指导。在进行光伏发电系统建模研究的基础上,建立光伏发电系统并网的典型案例,包括典型光伏发电系统、光伏发电系统典型运行方式、典型控制措施等,然后对案例进行仿真计算,通过对这些典型案例的不断积累,建立光伏发电系统并网的典型案例数据库,为仿真分析研究光伏发电系统对大电网安全稳定影响提供良好的实验环境。

3、研发控制设备

要想实现两者的顺利并入还需要研发相应的控制设备,光伏发电并入电网会丰富电网的故障类型,传统的故障检测方法无法满足工作的需求,因此需要研发新型保护技术。并网过程中会出现孤岛现象,孤岛现象指的是并网过程中电源在出现故障时继续供电,为了保证用电的安全,需要定期进行检查了解是否存在孤岛现象,如果发现孤岛现象要及时的解决,减少孤岛现象对并网工作的影响,保证并网工作的顺利进行。

4、建设微电网技术配套

最后光伏发电系统并入电网时要建设微电网技术配套,在建设微电网技术配套时需要充分的了解各项技术指标及特性,确定技术要求。技术规范制定时还需要考虑到光伏发电系统的规模、系统运行过程中接入的电压数量以及电能等,这样可以使技术规范制定的更具有针对性,更合理。合理的制定技术规范具有重要的作用,规范的制定可以为光伏发电并入电网工作提供指导,保证电网的稳定,避免对电网产生危害。

二、光伏发电并网大电网面临的问题

1、雷击影响

从发电方式来说,光伏发电站是利用太阳能进行发电,装置多设置在室外,极易受到雷击威胁,尤其是雷雨天气。雷云表面负电荷,会受电缆和支架感应影响,产生高压电,使发电系统被雷击后,会产生极大破坏。光伏发电并网大电网后,光伏电站运行所产生的电力,直接供给居民及企业,当光伏电站受雷击后,给大电网造成一定影响,进而影响居民及企业用电安全。

2、运行安全性问题

从光伏发电实际来说,其为太阳能发电的一种,由于太阳能发电缺少稳定性,很容易受太阳光影响,具有较强不确定性,使得并网后,大电网运行预测难度增加,使配电网无法实现断面交换功率控制。并网后大电网中设置的电源越来越多,电源分布点逐渐增加,使电源控制及协调的难度性增加,传统电压和无功补偿方法的应用,已无法获得有效控制结果,影响大电网运行的安全性和灵活性。

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3、配电系统规划问题

当光伏发电系统并网后,配电系统功能会出现一定变化,影响电能收集和运输及分配,若处理不到位,极易影响电网运行效率和质量,使电压产生波动和波污染等问题,在并网时,需开展配电系统合理规划,继续沿用传统规划思维已不再适用。

三、光伏发电并网大电网的对策

1、加大科研力度

从光伏发电站规划、设计及并网全过程来说,主要存在的问题包括无序建设和并网困难等。为顺利推动光伏发电并网,提升电网运行水平,必须加大科研力度。以安徽省金寨县为例,其为最早推行光伏扶贫的地区,光伏电站数量较多,总装机量很大。据相关统计,截止到2020年,其光伏电站总容量将会达到320万千瓦。当地电力公司将其作为研发项目试点,主要研究课题包括分布式发电集群规划软件;分布式电源灵活并网与即插即用关键技术;分布式发电群控群调系统以及分布式发电集群实时仿真测试平台。从实际应用效果来说,此科研项目能有效解决光伏脱网问题,使用户光伏发电量增加,平均提升30%;村集体光伏发电量也有所增加,平均提升10%;修通网损降低3%,进而达到预期效果。借鉴于此,若想着力解决光伏发电并网大电网所面临的各类问题,必须要不断加大科研项目的研究。

2、加强电能以及电能质量的控制

从光伏发电系统运行实际来说,发电具有不确定性,使实际功率输出时,极易产生波动,影响用户用电。以逆变器为例,其实际应用时,极易产生谐波,使配电系统谐波持续增加。因此,必须不断提升对配电系统电能的把控力度。除此,还需做好电能质量把控,进而提升光伏发电并网运行质量。不确定性是光伏发电的主要特点,且功率输出极易产生波动,给接入电网系统中的用电用户,造成很大程度上的影响,引发电能质量问题。逆变器谐波的出现,使配电系统谐波系统运行水平不断提高。光伏发电通过单相电源并网,使配电系统受到影响,三相不平衡问题更明显。必须加大关于配电系统电能质量相关问题的研究,提升电能质量监控水平。

3、加大运行研究

若想改善光伏发电并网大电网运行的效果,除了深入研究发电系统外,还需要加大对大电网的运行研究,进而提出问题解决的方法。若微网模式的光伏发电以及大电网并网,那么微网能够和大电网产生较强的相互作用,影响着大电网运行。在分析大电网运行特性时,要采取新方法。微网的出现,使得配电系统极易产生安全问题,在进行分析时,采取高压电力系统分析方法难以满足研究需求。开展运行研究,主要是为了了解微网和大电网之间存在的相互作用,掌握理论以及方法,能够实现微网配电系统的有效控制以及分析。

4、科学规划配电系统

从行业发展实际来说,受到科学技术的发展影响,使得光伏发电系统不断创新和应用。在具体应用中,为保证系统运行的质量和效率,必须要科学合理的规划。开展新型光伏配电系统的统筹规划,为保证规划的质量,要基于现有的研究理论成果,比如微网规划研究,结合光伏发电并网大电网的特点,同时依据光伏发电电源分配的实际情况合理设置。具体来说,要从光伏电站建设选择方面入手,进行地址选择和容量大小等的研究,并且深入研究电能输出的控制方法以及并网形式等,深度分析影响电网谐波以及电压波动等的因素。在进行配电系统规划时,规划人员要做好对可再生能源的深度了解,明确发电原理和可靠性影响因素等,进而合理规划,保障系统运行的经济性以及环保性。

结束语

文中对光伏发电并网大电网问题及相关的解决对策进行了简要的分析和描述,首先对光伏发电并网技术进行介绍,接着对当前所面临的问题进行分析,最后又提出了一些解决对策。光伏发电并网技术对当前我国电力行业的发展产生着非常重要的影响和意义,能够有效地保障供电系统的运行安全,同时也能够使用户的用电安全得到有效的保障。

参考文献

[1]王加君.分布式并网光伏发电在应用中存在的问题分析[J].中国科技纵横,2014,(14):199-199.

[2]许振超.光伏发电并网面临的问题分析[J].科技资讯,2014,12(7):119.

论文作者:程春晖

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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