摘要:现阶段,我国在电能的开采与利用上,大规模的采用了大容量光伏发电技术,并且其中表现出的优越性比较明显。对于现代社会进步之下所产生的更多用电需求,发电行业不仅需要采取更先进的技术以保证供电量达到既定要求,同时还更加应当注意发电过程中的安全性,由此,大容量光伏发电技术也就应运而生,并且在短短几年内大幅推广,取得成效明显。文章论述的主要目的就在于分析大容量光伏发电的原理与特点,并在此基础上对其核心技术进行深入研究,从而进一步提升我国在这一方面的发展水平,保证我国电力能源使用的质量。
关键词:大容量光伏发电;关键技术;原理特点;主要影响
1.前言
社会的正常运行依赖于电力等能源的正常输送,一旦出现问题,不仅会造成严重的经济损失,同时也会给人们的日常生产生活带来不利影响,因此,应当更加关注由于社会进步所带来的对于用电需求的问题。在这一过程中,如何能够加大发电规模,增加工作效率,同时也能保证安全性能,就成为了我国电力行业发展的当务之急。经过长时间的实践与经验总结,大规模并网发电能够很好的解决相当一部分用电需求量,因此,大容量光伏发电技术可以算得上是时代的要求,是大势所趋,必然成为未来我国电力行业发展所采用的主要技术之一。
2.大容量光伏并网发电的原理与特点
2.1大容量光伏并网发电的原理
从本质上来讲,大容量光伏发电的原理在于太阳能发电系,也就是阳光下所产生的电力效益,需要借助具有吸热功能的电池板来获取阳光中所产生的能量,以此作为一种动力来进行发电。这一发电过程能源来自于阳光中,经由设定好的光伏阵列,通过电流的作用发生一种转变,将直流电转化为更加安全、操作更加符合标准的交流的,通过并网连接到发电网络中,从而发挥作用。而对于大容量的光伏并网来说,其中所配置的设备较为复杂,应当将所有组建作为一个整体来看,通过各零部件之间的协调合作,构成一个完整的系统,维持其日常运作[1]。
2.2大容量光伏并网发电的特点
大容量光伏发电主要消耗的是太阳能,这种资源属于绿色环保资源,是可以不断再生的,并且不会对周围的环境造成负担。由于太阳能的不稳定性,整个发电过程中变化极大,现场必须配置完备的监控设备,以便管理和操作人员能够在第一时间获取现场信息,当天气情况发生变化时,能够及时对发电的方案做出调整,并且通过合理预测选择合适的时间。不论是分布式大容量电网还是集中式光伏发电技术,其工作效率都不是一成不变的,而是随着一天时间的变化和天气状况的改变,分出峰值和谷值,也就给相关设备留出了充分的休息时间,目前看来发展前景良好[2]。
3.大容量光伏并网关键技术
3.1大容量光伏的关键技术
当电网中的光伏积累到一定数量之后,出于安全和稳定性能的要求,相关设备必须能够拥有足够的技术标准,以便在发电频率出现变化时,第一时间做出调整和修缮,以求能够达到最好的工作效果,这就需要依赖于一些核心技术的支持。通过改变发电设备的功率,能够实现工作效率的调整,节约系统运行所需能源,为了能够加强这一方面的工作,就必须提前制定方案,通过事先设定指令的方法实现设备之间的一种弥补和调整,使得整个光伏并网不仅能够储存能量,还能在一定程度上节约成本[3]。
3.2大容量光伏设备的核心技术
与传统发电技术相比,大容量光伏发电所需要的设备有着较大的改善,逆变器可以称得上是其中的一个关键,也是将电站与电网之间联系起来的最好渠道。大容量光伏并网必须要求供电服务站与电网之间联系紧密,能够随时进行交流与沟通,通过实时监控整个发电进程,及时获取信息反馈,随时做好准备下达调整指令。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了实现两种能量之间的转换,需要多种设备协调合作,而怎样的组合方案能够取得最佳的效果,也是大容量光伏发电技术使用以来,一直备受争议的一个问题,实际上,应当根据每个发电站实际情况的不同,结合时节的变化,推测太阳能获取的途径与规模,从而选择最合适的方案,才是恰当的举措[4]。
4.大容量光伏并网对电网的影响
4.1大容量光伏并网对电网规划的影响
将大容量光伏接入电网之后,由于使用光伏发电的特殊性,以及工作方式上的差别,电网在排布和运作上面都与传统发电技术不同,有些部位的变化甚至是天差地别的。整个规划方案包括能源的输送路线以及获取方式的规划,使用大容量光伏发电,要求能源的获取需满足一定规模,对于长期暴露在自然环境之下的设备,应当定期进行检修和测试,预先制定处理方案,防止突发状况的出现。而电网线路的排布方式则是取决于能源输送的便捷性和安全性,要考虑到电网工作的压力变化,压力小时做好能量储备[5]。
4.2大容量光伏并网对电网运行的影响
当光伏发电累积到达一定规模之后,能源积聚在电网中,会对整个系统的运作造成一定的影响,这时,供电服务站能否起到良好的管理与控制作用,将会在很大程度上影响发电的工作效率与质量。通过查阅资料之后,结合实践可以发现,已经有研究表明在采取电网发电方式时,大容量光伏发电的方式与传统发电方式比起来,存在着稳定性较差的问题,极其容易互相影响,不仅不能达到充分利用的作用,还会干扰原先程序的运行。但这一问题已经有了系统的解决方法,也就是电流功率之间的切换,供电服务站也在其中起到不可忽视的作用,通过合理的控制与及时调整,能够在很大程度上改善大容量光伏发电的稳定性和安全性[6]。
4.3大容量光伏并网对配电网的影响
4.3.1电压的调节
当电网中的能量到一定规模时,受到时间变化与天气变化的影响,供电线路中的电流也可能出现一种规律性的变化,这时电网稳定性较差,如果出现不稳定电流的加入,更加会影响到其他设备的正常工作。与此同时,太阳能与电能之间的转换也会受到影响,但这一问题可以通过调整电压来改善,因此,相关管理人员必须时刻注意。
4.3.2短路电流与保护整定
一般来说,逆变器是作为一种能源的获取方式来判定的,它是整个发电过程顺利进行的一个核心位置,如果逆变器出现突发性的故障,为了保障其他功能不受影响,必须在第一时间踢出出现故障的部位,这也就是对出现短路的电流采取保护和弥补措施的一种体现。
4.3.3形成接地电压源
根据逆变器和电压器组合方式的不同,如果电流通过的方式不当,很有可能与地面一起形成一种接地电源回路,产生不良反应,增大故障出现的几率。这就需要在前期进行设备的组合时,一定要充分考虑到外界因素可能造成的影响,选择最安全的方案进行后续工作,以便将不利影响控制在最小的范围内。
5.结束语
综上所述,与电网连接的大容量光伏发电技术必须具备电流功率转换的功能,并且在电网运作出现不稳定状态时,起到及时的弥补和修缮作用。大规模发电与传统技术相比,控制于管理工作的进行难度相应增加,其重要性也相应增加,更应当引起重视。
参考文献:
[1]大规模光伏电站控制策略对孤立电网稳定性的影响(英文)[J].何国庆,许晓艳,黄越辉,赵海翔,王伟胜.电网技术.2015(15).
[2]并网光伏发电系统对电网影响的研究[J].赵平,严玉廷.电气技术.2015(03).
[3]并网光伏电站动态建模及仿真分析[J].李晶,许洪华,赵海翔,彭燕昌.电力系统自动化.2014(24).
[4]中国光伏产业发展研究报告(2006-2007)(下)[J].赵玉文,吴达成,王斯成,王文静,励旭东,刘祖明,邱第明,宋爽,葛纯.太阳能.2014(08).
论文作者:栾强,腾孝鑫,王雪峰,罗久明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
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