摘要：随着我国社会经济的不断进步，人们对电力能源的需求量越来越大，这就为光伏发电并网技术的运用提供了契机，然而在其运用过程中，电网会受到一定的影响，因此必须对此予以重视。本文对太阳能光伏发电系统进行详细介绍，并对光伏发电并网对电网调峰的影响进行分析，针对提高电网质量的对策提出几点建议，以供参考。
关键词：光伏发电；并网；影响
目前，光伏发电系统在我国的应用主要是用户用光伏发电系统以及小型光伏电站建设，这一应用是针对一些偏远地区无电村与无电户的供电问题，这些偏远地区农牧民享受到基本生活用电的户数达到了200万。此外，通过对国外先进屋顶光伏发电系统的借鉴与学习，一些中大型城市也有光伏发电系统的使用，这些城市经济发达，具有较高的现代化水平，在公益性建筑与其他建筑建设中需要大量公共设施照明系统，而光伏电源的推广则很大程度的提高了用电效率，其中屋顶光伏发电系统的应用最为广泛。此外，为了减少光伏发电成本，我国还准备进行大型并网光伏发电系统的建设，并着力于大型并网光伏系统的大规模推广与使用。
1光伏发电对电网的影响
第一，孤岛效应。分布式光伏并网发电系统的孤岛效应是指与光伏发电系统连接的电网线路因故障停电时,客户端的分布式光伏发电系统没有及时检测出停电状态并脱离电网络,继续保持向所带负荷供电,形成公共电网无法控制的自给自足的供电孤岛。第二，对电能质量的影响。所谓电能质量,是指电力系统不干扰或影响负荷运行的能力。大量分布式光伏涌入电网发电后,电网的潮流分布改变,会引起馈线的各负荷节点电压被抬高,造成负荷侧电压越限。第三，对继电保护的影响。目前,单电源放射状结构在我国配电网中占据主流,系统潮流方向单一(电源流向负荷),继电保护装置以速断保护形式为主,并不具备方向性。分布式光伏光伏接入电网后,电网潮流将会发生改变,从而对配电网原有的继电保护将产生一定的影响。
2光伏发电面临的问题
近年来,随着光伏发电成本的逐渐降低,我国光伏发电装机容量呈快速增长,随着电网中光伏发电占比的逐渐提高,光伏发电对电网的影响也愈加凸显。光伏对电网稳定性影响主要体现在当光伏满发情况下，电网发生故障后，光伏对电网等稳定性影响。其主要体现在光伏电站接入后对电网的电能质量的影响，主要在谐波的影响方面，光伏电站的谐波源主要来自其机组中变频器等电力电子元件，其接入电网系统将会对电网的谐波含量产生影响，进而影响电网的设备，主要影响包括：（1）引起电机的附加发热，导致机械振动、噪音和谐波过电压；（2）使变压器接近谐振，产生附加损耗和发热；（3）引起电缆绝缘局部放电以及介质和温升增大；（4）降低断路器的遮断能力。与此同时，在系统频率方面,随着光伏渗透率的提高,电力系统静态频率偏差会增加,越限的可能性也会相应加大;云团移动等天气原因会造成大规模光伏系统出力的大幅度波动,并影响区域电网频率的稳定。另外,光伏接入也会对电力系统继电保护产生一定的影响,光伏电站弱电源特性会造成送出线路的光伏侧电流保护不能启动、差动电流保护灵敏度下降以及距离保护误动和拒动,需要对原有的保护配置进行调整。
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3光伏发电控制策略
3.1制定长远的规划与成本路线
需要制定相关可再生资源长远发展计划以及发电资源成本造价所下降的基本路线图,从而实施可再生清洁能源电力系统配额制度,并结合现阶段绿色电力工程相关证书交易方面的体系,促使我国可再生资源的生产途径及消费标准的新制度。在相关三弃现象解决方案中明确指出,将实施可再生资源中的电力配额制度,其相关实施方式会另行公布,该工作正在努力实施和推进。
3.2提高配电网整体水平
首先，在分布式光伏电源规划建设阶段,根据历史环境数据和负荷数据等计算分布式电源最佳接入位置、最大允许接入容量等因素。其次，针对配电网过电压问题,最直接的解决方案是增大配电网导线的半径从而减小线路阻抗,但是更换配电网线路的耗资巨大,此方案的可行性最差。通过调节有载调压变压器的分接头调节分布式光伏电源接入引起的电压波动,但此方案不能有效处理配电网末端电压越限的情况,同时频繁调节有载调压变压器的抽头可能会降低抽头控制机构的运行寿命,而且目前大部分低压配电网没有配置有载调压变压器。另外，借助可调电容器、电抗器等设备调节无功和电压,但是这些设备存在投切瞬间暂态冲击较大、响应速度较慢、可能引起系统谐振等问题。
3.3根据负荷情况跟踪调节
光伏电站出力电力负荷是实时变化的,当馈线盈余电力增加时,馈线电压逐步增大。因此,为避免电压越限,当负荷变动时可通过光伏跟踪系统,调整太阳光的入射角以限制方阵面上接收的辐射强度,以保证光伏电站在整个工作时间内负荷和光伏电站出力的差值维持在一定范围内。
3.4 健全相关技术标准及规范
从分布式光伏并网发电系统安全、有序地接入大电网发电的角度出发,电力部门一方面要充分研究分布式光伏并网发电系统的基本技术参数、分析电网抗干扰的能力、掌握分布式光伏并网发电系统的控制特点、细化分布式光伏并网规模、并网电压等级等方面的技术参数,建立完备的技术标准和规范;另一方面,制定分布式光伏产品进入电网的标准,把好接入网分布式光伏设备的质量关。通过相关技术标准和规范引导分布式光伏合理并网发电,降低对电网的影响。
4 结语
综上所述，随着我国社会经济与科学技术的不断发展，光伏发电并网技术得到了极大的提升，当然在电网运用过程中必然会受到其影响，因此必须对此予以高度重视，并展开深入研究，提出有效的改进技术，使光伏发电并入电网后对电网的影响得到有效控制，继而提高电网运行效率与质量，以满足我国日益增长的电力需求。
参考文献
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[2] 叶荣波,周昶,施涛等.用户侧光伏发电并网的继电保护分析[J].科技通报,2014,(1):158-161,202.
[3] 赵争鸣,贺凡波,雷一等.光伏并网发电若干关键技术分析与综述[J].电力电子技术,2013,47(3):1-7.
论文作者:李杨,曹国瑞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：光伏论文; 电网论文; 分布式论文; 系统论文; 并网发电论文; 负荷论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第20期论文;