摘要:光伏发电并网技术在不断获得广泛应用的同时,也使之成为了当前非常重要的新能源技术。但是在当前实际应用的过程当中,由于很多企业并没有对此项技术有一个正确的认识,使得光伏发电并网技术的发展受到了一定的阻碍,严重地影响了光伏发电并网技术的实际应用效果。
关键词:光伏发电并网;大电网;问题
引文
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。
1、光伏发电系统的构成以及并网特点
1.1 光伏发电系统的概述
光伏发电在原理上不同于其他的发电技术,该技术主要依靠太阳光照射光伏元件,进而在光生伏打效应作用下,使得电荷发生聚集现象,继而产生电动势,最终实现转换成电能的全过程。通常光伏系统主要有以下几个元素组成:太阳能电池方阵、控制器、直流配电柜、逆变器、交流配电柜等。
其中不同的组成部分发挥的作用不尽相同,在光伏发电系统中,逆变器和太阳能电池方阵是最主要的组成部分。太阳能电池方阵主要依靠串联的方式,将太阳能电池组件组成在一起,从而使得电压足够大,符合输出的要求。光伏发电技术主要特点是变化较快,主要是由于容易受到温度以及光照等因素的影响,如果外界的光照以及温度发生较大的变化,就会直接影响光伏发电的效率,同时,该技术输出的电是直流电,只有将直流电转变为交频电流才可以正常使用。
1.2 并网技术
在进行光伏发电系统并网过程中,需要满足一些基本的条件,逆变器输出的电流频率与电网电压的频率相同,同时两者的相位也必须相同,只有这样才可以完成并网过程。现阶段,光伏发电系统的并网主要有两种形式:集中式和分散式。不同的并网方式原理以及特点不尽相同。其中集中式并网的特点:在电能产生时直接输出到大电网,进而在大电网中,根据实际的需求在合理分配,并网的方式还有一定的适用条件,通常而言,主要用于远距离的运输;分散式的并网技术主要的特点:在电能产生之后,可以直接将电能分配到用电符合上,当电能过多或者电能不足时,可以依靠大电网进行直接条件,该并网的方式在实际使用上也存在一定的使用方式,通常使用在城区的并网。
2、光伏发电并网大电网面临的问题
2.1 光伏发电并网对大电网影响的相关研究不够完善
从实际的角度来讲,光伏发电的特点在于工作地点时常会发生变化,从而使得工作人员无法对其进行主动的调整和控制,且输出功率有限。虽然在光伏发电并网技术当中,与大电网的接入点上的实际功率较小,但是因为接入点之间的电位差,以及接入点的分布差异现状,使得光伏发电并网大电网之时,会与后者之间彼此产生一定的影响。当前在实际发展中针对该类现象进行研究及处理优化,是保证整个电网运行安全性和稳定性的重要举措。从目前的情况来看在理论层面进行分析,光伏发电并网对于大电网影响的相关研究和探索依然不够完善,因此在实际发展中光伏发电并网大电网运行中,也出现了较多的不良现象。例如光伏发电并网大电网运行中,因接入点过多及分散过多,产生的电位差波动,引起的区域供电段频繁跳闸,电压不稳定,供电质量差的现象也较为多见。分析在具体应用的过程中该类不良现象的出现,主要造成的影响为:电网线损增大,电气设备损耗过大,电网供电质量下降,供电稳定性下降。
2.2 配电系统规划需要改进
就光伏发电系统自身而言,与常规的配电系统相比,存在着很大的差异。将光伏发电系统与配电系统进行连接之后,整个系统的配电工作除了电能的输送和配置,还增加了电能的收集。在进行配电工作的过程当中,能够形成一个整体的电力交换过程。从某种意义上来讲,光伏发电系统在实际应用的过程当中,很容易对配电系统造成一定的污染,因而需要配电系统规划工作与常规方式不同,利用合理有效的方式来完成,以此能够有效地改变以往传统的理念,并且在深入研究的过程当中勇于创新,提出新型的配置。到目前为止,配电系统的规划工作还需要进行较大的改进和完善,目前还不能充分满足光伏发电并网大电网工作性能的实际要求。
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2.3 雷击的影响
由于光伏发电系统通常在室外,因此,就容易遭到雷击的影响,主要是因为以下原因。在雷云的表面上存在很多的负电荷,这些负电荷就会与电缆以及支架之间产生感应,进而产生高电压,当遇到闪电穿过这个空间之后,就会由于电磁作用,产生较高的感应电流,而在一些光伏发电系统上如果没有避雷设施,就会由于安全距离较短,给光伏发电系统造成很大的破坏,甚至给大电网造成很大的破坏,影响了居民企业的正常用电,给企业带来很大的经济损失。
2.4 新型配电系统的规划
当光伏发电系统并网大电网后,就会对配电系统带来一定的影响,就会改变原来的功能,原来只是将电能进行分配,现在还会进行电能的收集、运输以及分配,是一种综合的电力交换装置,但是,光伏发电系统还会影响电网运行的质量,如给电压带来一定的波动、谐波污染等,因此,在进行新型配电系统的规划过程中,因而进行充分的考虑,应该在方法和思路上进行一定的创新,分布式光伏发电接入系统会对母线的电压、电流等产生一定的影响,甚至影响配网系统的正常运行。
3、光伏发电并网大电网的有效对策
3.1 加强光伏发电并网大电网的相关研究
当光伏发电系统接入大电网之时,其与大电网之间产生了相互的影响,从而对电网的运行产生了非常不利的影响,在很大程度上降低了整个供电网络的运行效能,同时也很容易造成一定的安全问题。因此分析若要对这一问题进行有效的控制,需要做好完善的预测和判断工作,对光伏发电系统和配电系统当中所存在的安全问题进行有效的分析,同时也要提高对光伏发电并网大电网的研究力度,分析本质,从而能够实现光伏发电系统并入大电网之时对电网的影响情况有一个全面的了解,并且在此基础上可以为光伏发电系统并入电网和配电系统工作提供坚实有力的理论指导。
3.2 减少光伏微网的接入点
从当前光伏微网的发电及传输现状进行分析,其受限于气候环境,电池质量,转换率,配网搭建等方面的因素,在接入大电网运行中还存在较多的问题。具体分析光伏发电微网电能在接入并网大电网进行运行时,理论分析提升了资源的应用效率。但因电位差,电压波动,传输稳定性等方面的因素影响,实际发展中为有效地提升光伏发电并网大电网的运行质量,并且合理地发挥光伏发电的电能应用效果,减少光伏发电微网与大电网之间的接入点,为有效的改善对策之一。具体落实中首先针对光伏发电微网的发电电能,进行区域段的预先处理或储备,之后通过统一的线路支路接入大电网,以此减少光伏发电微网与大电网之间的接入支路。最终达到减少因支路接入过多引起的电位差过多,电压波动过多,传输波动等现象,造成大电网运行不良现象,保障光伏发电接入大电网并网运行的安全性和稳定性。
3.3 安装必要的防雷系统
为了防止光伏发电系统遭到雷击,因此,应该安装必要的防雷措施。主要从两个方面进行考虑:外部防雷保护和内部防雷保护。在外部防雷保护系统可以从以下几个方面考虑:如安装引地线、接地装置与接闪器。在内部防雷保护可以采取安装等电位系统、涌浪保护等,提高综合防雷效果。
3.4 对新型光伏发电配电系统进行合理的规划
现阶段,随着光伏发电技术的不断进步,其理论水平也在不断提高,因此,在微网研究以及分布式电源配网规划的研究基础上,要对光伏发电技术以及并网的实际特点和方式进行深入研究,不断研究新型配网系统的方法和理论,进而提高光伏发电技术的电能输出方式以及并网技术,通常针对其中存在的对电压的影响,还要进行充分考虑,解决电压不断波动的影响以及谐波污染问题,在实际规划过程中,还应该对光伏发电的原理进行深入地研究,清楚地了解发电的全部过程,进而提高发电的稳定性,同时,在合理规划电网的前提下,不断保证光伏发电技术的经济性、环保性、安全性以及可靠性,从而促进我国发电技术的不断进步。
4、结束语
综上所述,随着我国社会和经济的不断发展,我国电力系统也在不断完善,而传统的发电方式存在很大的落后性,不仅造成了环境的污染,还会造成能源的浪费,而随着光伏发电技术的出现,有效地提高了发电技术。但是在光伏发电并网大电网中还存在很多的问题,因此,提出有效措施解决这些问题就十分必要,从而促进我国光伏发电系统的不断发展。
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论文作者: 廉亚锋
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/28
标签:光伏论文; 电网论文; 系统论文; 电能论文; 网大论文; 技术论文; 电压论文; 《当代电力文化》2019年第04期论文;