摘要:光伏电站是利用太阳能进行发电,是一种新型绿色能源,也是当前一种重要的发电手段,将光伏发电并网,将其并入大电网能有效的提高光伏发电的规模,但光伏发电在并网的具体应用中,仍存在许多问题,光伏发电系统接入大电网后,安全、高效运行是关键,本文将从光伏发电系统及其并网的技术特点入手进行分析,对目前光伏发电并网的一些问题进行总结研究,并针对这些问题提出相应的解决措施。
关键词:光伏电站;并网;问题与对策
1、光伏发电站简介
1.1光伏发电站优势
光伏发电站主要是利用光伏组件将太阳能转化为电力能源的一种发电系统。分布式光伏发电技术中应用到的光伏发电系统具有良好的环境兼容性,能够在电力用户现场和附近的配电网中进行匹配安装。一般而言,光伏发电系统需要包括光伏电池板、逆变器、交流配电系统等,通过光伏电池板,把太阳能转换为直流电,后经过逆变器,将直流电转换为交流电,后通过交流配电系统,实现并网发电。光伏发电站能够与配电网或其他新能源网络进行有效调节,互为补给,不仅能够直接连接用户负载,还能够将多余电能传输到当地的公用电力网络中。从运行成本分析,光伏电站的规模设置较为灵活,但是应用到的配件性能要求较高,因此发电成本较高,需要加强相关技术的完善和创新,实现光伏发电平民化。
1.2并网结构
一般的配电网结构可以分为树干型、环网型、放射型,其中较为简单的结构就是放射型,具有接线简单、保护整定容易、扩充方便的优点,将光伏电站并入这种配电网络中,其基本结构框图如图1。图中的QF1-QF10为反时限过流保护断路器,QFa-QFe为带前加速自动重合闸断路器,QFiI-QFi2为自切装置。
图1 光伏电站并网点配网结构图
2、并网光伏电站主要工序安装要点
2.1支架安装
光伏组件支架是其重要组成部分,在安装过程中,其要求比较高,首先设备的材料应符合设计要求,要能够抵抗恶劣的环境要求,如抗风、防锈和耐腐蚀等,因为光伏电站所使用的主要能源是太阳能,这种能源虽然具有诸多优点,如清洁,可持续等,但是其对光照的要求比较高,而金属材质支架长期暴露在阳光之下可能会出现腐蚀。因此,支架材料的选择必须要慎重,同时,在进行支架安装的时候,安装公差需要满足安装需要,支架应当与接地系统可靠连接,要按照图纸要求并结合实际环境进行有效的安装,注意安装细节方面的问题。
2.2组件安装施工工艺及质量控制要点
并网光伏电站设备安全安装过程中,涉及到了多个组件的安装,而在进行现场安装时所需要注意的问题也比较多。首先,需要注意查看即将投入安装工作的材料是否完好无损,如果发现部分材料存在明显的变形和损伤,要及时的更换材料。在进行接线安装时,需要注意的问题也比较多,如安装前不能随意的拆卸接线盒,不能随意的触摸接线端子,在安装工作开展过程中应当注意使用绝缘工具,要根据施工要求进行各项安装操作。具体的施工过程中,光伏板是通过压块连接在支架上的,因此,在安装时基准线为上下边缘各2个,安装时要求上下面平整,连接面上不允许出现异物。安装时要注意保护好光伏板不能随意踩踏,注意查看压块装置合理与否,如果装置安装不合理很有可能会造成光伏板破损,可能会在无形中增加施工成本。一般来说,在安装光伏板时,要求组件平面保持平整,光伏板上表面无划伤;与光伏组件安装紧密无缝隙。
2.3汇流箱的安装
汇流箱也是光伏电站电气设备运行中的组件之一,其以户外安装为主,在运行过程中需要适当的防水,因此设备不宜安装在潮湿的环境中,这样可能会造成设备腐蚀,不利于其正常运行。同时,在设备安装过程中其环境温度应当满足产品的规格要求。而光伏组件至汇流箱的配线性能及保护方法,必须要满足电气设备技术标准的规定,以提高设备的使用性能。
2.4光伏电站调试与试运行
光伏发电系统的相关设备和组件安装完毕之后,还需要进行调试和试运行。在调试过程中,其所涉及到的主要内容有光伏组件串和光伏方阵、光伏发电系统等。调试工作的开展主要是依据当前的一些输电标准文件,如:GB/T 12325电能质量供电电压偏差,GB/T 12326电能质量电压波动和闪变,GB/T 14285继电保护和安全自动装臵技术规程,GB/T 14549电能质量公共电网谐波,GB/T 15543电能质量三相电压不平衡,GB/T 19862电能质量监测设备通用要求,GB/T 29319光伏发电系统接入配电网技术规定,GB/T 50866光伏发电站接入电力系统设计规范,Q/CSG 1211001—2014分布式光伏发电系统接入电网技术规范,《中国南方电网10kV及以下业扩受电工程技术导则(试行2012版》等,根据文件的标准要求进行设备调试,这样也能够在后期光伏电站正式投入使用时,减少不必要的麻烦,提高设备的运行效率,提升运行质量。
3、光伏发电并网的解决对策
3.1配备全套防雷系统
要解决雷击问题除了现有的加强外部避雷措施以外,还要做好内部防雷保护和日常检修,避免因为工作失误把小问题变成了大问题。外部防雷系统目前已经应用得较多,安装接闪器、引下线、接地极等,我们此处就不多做累诉了。除了外部防雷系统外,还要加强内部防雷装置建设,目前常用的内部防雷装置由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、电涌保护器等几部分组成,主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应,主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。
3.2加强大电网与光伏发电站之间的相互作用研究
光伏发电并网后,光伏发电系统与大电网之间相互作用,而且会随着两者的不断进行,作用越深入其相互作用也会变得越来越复杂。大量分布式光伏电站接入电网,将直接影响大电网终端供电结构,从而影响电网的安全性、稳定性。这就需要我们加大这一领域的研究,更加深入的掌握大电网的性质,了解两者的本质、关系,追根究源的找到问题及可能发生的问题,然后进行分析解决,这样才能使光伏发电系统并网工作顺利进行。
3.3提高配电系统的电能控制力度
目前作为新型绿色能源的光伏发电技术在电力行业的应用非常广泛,采用大规模的并网方式容易对电网的稳定性产生影响,在这种情况下,要实现对电力系统的控制,就要加强其分析,对电力系统潮流的峰值进行动态仿真计算,并且建立起电力模型,以找到在不同运行状态下,电力系统的不确定性。并且根据这些问题寻求到最佳的控制方法,以提高配电系统的电能控制力度。
3.4加强对新型光伏发电配电系统的合理规划
在进行光伏发电并网过程中,要科学的对其进行规划,并且将微网规划的研究结果当成规划基础,并且将配电网规划的研究作为规划前提,对光伏发电技术以及并网的实际特点和方式进行深入的研究,对其电源地方的气候、容量、控制方法、并网方式进行详细的研究。只有这样,才能在规划过程中做到科学、合理。
结束语
总之,传统的发电形式已经无法适应现代社会的发展,虽然目前来看光伏接入大电网虽还有很多问题存在,但只要我们深入研究,就能找到光伏并网问题的更优解决措施。只有这样,才能促进光伏发电技术的不断向前发展。
参考文献:
[1]范骏杰,顾剑豪.分布式光伏电站并网对县级电电网的影响[J].应用能源技术,2017(02):45-47.
[2]郑柏恒,董双丽.并网光伏电站优化设计的研究[J].工程建设与设计,2016(17):66-69.
论文作者:王浩祥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
标签:光伏论文; 系统论文; 电站论文; 电网论文; 电能论文; 组件论文; 发电站论文; 《基层建设》2018年第19期论文;