摘要:近年来,分布式光伏并网在电力方面的应用十分广泛,因为这种电力供应方式符合社会经济的可持续发展战略,对优化能源结构和保护环境具有一定的重要意义。虽然分布式光伏并网对电力行业的发展具有一定的促进作用,但这种接入方式容易对我国电网的正常运行造成影响,从而使电网的稳定性与安全性遭到了威胁。分布式光伏发电系统的规模虽然很小,但大量的分布式光伏电力接入电网之后,就会对电网系统的运行方式造成影响,从而使配电网的运行方式由垂直式网络变成了水平式网络。随着分布式光伏发电系统应用规模的不断扩大,其对电网计量及安全运行产生的影响力越来越大。基于此,对这种运行方式进行研究是很有必要的。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响;解决策略
一、光伏发电并网简介
光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用,将多个太阳能电池板(组件)按照不同的排列形式(进行串联、并联)组成太阳能电池方阵,在接收太阳能之后电压逐渐升高,达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电,经过直流配电箱汇流到逆变器,将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。光伏发电系统并网方式主要有分布式和集中式。分布式是相对于集中式来说的,其容量相对较小,分布比较广泛,自身带有负载,例如居民太阳能发电;集中式就是指集中建立起容量较大的电站,可以直接向电网进行供电,自身并不具有负载。依据《分布式电源接入配电网设计规范》,对于单个并网点接入的电压等级应按照安全性、灵活性、经济性的原则,经过综合比选后确定。
二、加强电网安全运行对策分析
对分布式光伏并网电网影响进行分析可知,当前电力行业对分布式光伏并网的应用仍然处于发展阶段,在实践过程中容易出现一些问题。不仅对电力行业的发展造成了阻碍,对用户正常用电、安全用电、稳定用电等造成了一定的影响。因此,相关电力部门应加强对分布式光伏并网的研究,以促进电网的发展。下面从科学规划管理、科技创新、电网和分布式光伏的协调控制等方面进行提升电网运行对策的分析。
(一)加强科学规划管理
针对分布式光伏并网电力系统在运行过程中可能出现的一些问题,相关电力企业应该加强对电力系用的规划与管理工作,通过科学的规划管理确保电网的正常运行。由于分布式光伏接入配电网之后,会导致传统电源的比例降低,从而对配电网的控制方式与结构造成影响。因此可以看出,未来一段时间内低压配电网的应用会逐渐增多,电网电力电量多数都由低压配电网供应。为降低分布式光伏并网对电网可靠性与供电质量的影响力,电力企业应该加强对电网顶层设计,对电网设计进行规划。电力企业可以以电力电量平衡、电气仿真计算及负荷预测等方法为基础,对分布式光伏并网点网规划进行高渗透率与高密度的研究。从而对电网分布式电源并网进行合理规划,为后期电网的安全性与稳定性提供保障。电力企业在进行分布式光伏并网点网应用时,需要对并网运行流程进行规范管理。分布式光伏并网点网在运行过程中容易出现波动性或者间歇性等特点,从而对电网的正常运行造成不利影响。电力企业应该加强对分布式光伏并网电网的驾驭能力,对如何规范运行管理进行深入研究,并以当前运行过程中存在的一些常见问题为基础,进行管理制度的制定,包括检修管理、自动装置管理等管理内容。
(二)加强科技创新
随着分布式光伏并网电网规模的不断扩大,电力企业对电网的控制能力逐渐降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电力企业应加强科技创新与应用,通过新型的科学技术对信息进行采集,不断丰富信息数据的类型与采集渠道。电力企业可以通过信息平台对分布式电源进行信息采集,从而达到对各分布式电网区域内信息的采集。随着技术的不断发展,一些新型管理装置已经出现在电力行业中,对电力企业加强电网运行管理具有一定的促进作用。比如主站平台、就地监控装置等。电力企业可以通过主站平台对数据进行发布、展示、调度控制、存储、收集、应用等,从而对分布式电网电源进行数据采集,对配电网各区域内电力系统正常运行进行数据采集。电力企业可以利用科学数据分析方法,对采集的数据进行分析,从而为电网检修、运维、调度等提供精准的数据参考。电力企业可以通过就地监控装置对数据进行采集与上送,并与主站平台调度控制指令进行响应,从而实现对分布式光伏并网电网的控制。随着分布式光伏并网电网规模的不断扩大,这种供电方式会成为未来电网发展中的一种主流模式。因此,相关电力企业应加强对科技的创新研究与应用,通过新型管理装置,不断提高对电网的控制能力。
(三)加强电网和分布式光伏的协调控制
由于分布式光伏并网发电主要是通过太阳能辐射转化成电能进行的,所以分布式光伏的发电量容易受到气候、光照强度等外界因素的影响,从而导致分布式光伏并网电网的运行的稳定性不足。虽然少量的分布式光伏小电源对整个电网的正常运行不会造成影响,但若是分布式光伏电网应用超出了一定的范围,就会对配电网的运行方式造成影响。比如电网的频率控制、电压形态、无功潮流、动态稳定、有功功率、谐波等。因此,电力企业在进行分布式光伏电网应用时,需要与配网进行一定的协调处理,从而降低分布式并网电源对电网造成的影响力。这需要相关电力企业加强对分布式光伏并网电网的研究,对如何协调分布式电源并网与配网进行深入研究。
(四)光伏发电质量
针对光伏接入后电能质量问题,国内外学者提出了许多抑制谐波的方法,如:增加谐波补偿器、无源固定频次滤波器、有源滤波器、混合滤波器等。电力公司制定相应的技术标准来限制光伏发电的谐波数,同时也制定相应的计划定期对光伏发电系统的逆变器实施检测以及维修,确保光伏发电质量。根据《分布式电源接入配电网设计规范》,分布式电源(10kV接入)应实现电能质量在线监测功能,并可监测三相不平衡电流,该分布式发电应保证并网点处功率因数在0.95以上,向配电网送出的电能质量应满足以下指标:电压波动:输出为正弦波,电压波形失真度不超过5%;电压值:电压值偏差小于额定电压的7%;频率:输出电压频率为50±0.5Hz;谐波:分布式电源接入配电网后,公共连接点的谐波电压应满足GB/T14549的规定;直流分量:向公用并网点注入的直流电流分量不得超过其交流额定值的0.5%
三、结论
综上可知,分布式光伏并网在配网方面的应用越来越广泛,对电网运行造成的影响越来越大。为确保用户电网的安全稳定,电力企业应加强对分布式光伏并网的研究,通过一定的管理手段、科技应用、实验研究等不断完善分布式光伏并网电网。
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论文作者:周知
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/23
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