摘要：随着化石燃料的不断消耗和人们环保意识增强，传统火力发电逐步受到限制，以太阳能、风能、生物质能、地热能为代表的新能源并网发电已经成为不可阻挡的发展趋势。开展光伏发电并网对电网运行影响的研究对于促进我国光伏发电的发展具有非常重要的作用。基于此，本文主要阐述光伏发电并网对于电网运行的影响，同时提出相应的解决策略，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：新能源并网；发电；电网运行；影响
光伏发电是目前技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的新能源，近年来，为响应国家可再生能源发电的科技发展战略，电网全力支持新能源并网发电。2017年受光伏电价“6•30”调整的政策影响，以及光伏扶贫工作的大力推进，安徽电网光伏发电项目呈“井喷式”发展。上半年安徽省光伏发电装机容量达583万千瓦，较2016年增长了近200万千瓦。大范围大容量的光伏发电并网，对电网带来的影响也越来越不容忽视。分析这一影响、提出宏观对策，可在保证电网安全、稳定运行的前提下，为新能源并网提供更加优质的服务。本文就光伏发电并网发电对电网运行的影响进行针对性的分析和探讨。
1、光伏发电并网对电网运行的影响
1.1、电网运行控制
因为光伏发电主要是利用太阳光，所以其会受到天气方面的影响而存在着很大的不确定性，这就使得电网在短期内对于负荷预测的准确性有所下降，同时也增加了传统模式下发电以及配电运行计划的困难，增加了对断面交换功率的控制。在光伏发电系统并入到电网后，就会造成电网中电源点数量的增加，并且这些电源点分布是没有任何规律的，电源点的单点规模也非常小，这些问题都对电源的控制增加了难度，也给电网的运行控制增加了难度。
1.2、对电网电压的影响
当光伏并网发电系统的发电容量占电网总发电容量比例逐步增大后，不仅对配电网的电压控制产生影响，还可能影响到高压电网的电压特性，甚至引起电压稳定性问题若因日照出现突变时，太阳能功率的大量减少，将导致该地区出现大量的功率缺额，若该缺额很大，则可能对该地区整个的电压质量甚至电压稳定性产生不利影响可以看出，今后在大力发展光伏发电的同时，在负荷中心处，应对该类发电系统所占的比例进行适当控制_对系统电压的影响程度，取决于光伏并网发电系统的安装位置、容量大小等。
1.3、孤岛效应
“孤岛效应”最大的危害有两个：危害电力设备和用电设备，当电网由于故障停止供电，若并网逆变器仍继续给周边电网供电，一旦电网恢复供电，电网的电压和光伏逆变器的输出电压可能会在相位上存在较大差异，一瞬间将产生很大的冲击电流，损坏电网设备，严重的话会造成附近电力客户的电器设备损坏或者电网保护装置误动引发停电事故；对运检修人员的人身造成伤害，当电网由于故障停止供电，若并网逆变器仍继续给周边电网供电，这时若电网检修人员继续进行电力线路和设备检修，会造成检修人员人身伤亡的严重事故。
1.4、电力消纳任务繁重
2017年国网公司的一项重要任务是实现新能源发电量和发电占比“双升”、受阻电量和受阻率“双降”目标。安徽电网虽然现阶段没有出现较为突出的新能源消纳问题，但是随着新能源发电并网项目继续推进，也因电网电源点分布不合理、电网网架局限性以及新能源发电的随气候、时间影响发电难以准确预测性等诸多因素。未来几年新能源发电电力的消纳的矛盾将逐步凸显。
1.5、新能源场站运行监视水平低
前期投入运营的部分分布式光伏发电项目，多利用房屋顶、空地、滩涂、湖泊空地布置光伏发电设备，就近接入当地低压配电网，不能实现集中控制和监测。造成调度机构对新能源发电机组运行状态、新能源气象实测数据等的运行监视基本空白。无法掌握新能源的实际运行状态，对新能源发电能力不了解、不清楚。这些都对电网的安全运行带来诸多不安全因素。
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2、解决策略
2.1、电网运行控制
对于并网之前的配电系统来说，其调度以及监控等都是由电力机构统一进行管理的，原有的配电网结构属于无源的放射式，所以在开关操作方面、信息采集方面以及能源调度方面都相对比较简单。但是在光伏发电系统并入之后此过程就变得非常的复杂，要想有效控制电网的运行需要对光伏电站的发电情况进行远程监控，对于分布式光伏发电信息以及对象进行远程的监视，这样能够确保充分掌握并控制分布式电源的投入、退出以及功率的流动。
2.2、孤岛效应解决措施
电力公司要求接入电网的光伏发电站必须配备防“孤岛”检测装置来防止对人身和设备的伤害，而逆变器的“孤岛”检测就是需要解决的一个核心问题。常用检测“孤岛”的方法主要有主动式检测法、被动式检测法和通讯式检测法。主动式检测方法是向是逆变器的输出加入一定规律的扰动信号，当电网正常供电时，电网的钳制作用使得扰动信号对电网无影响，一旦电网出现故障，扰动将快速累积并超出允许范围，便可检测“孤岛效应”；被动式检测方法是利用电网断电时逆变器输出的电压、频率、相位或谐波的变化进行孤岛效应检测；通讯式检测法是利用通讯手段检测断路器的开断状态或发出载波信号并根据信号的变化判断“孤岛效应”。主动式检测法的检测精度和准确率高、检测盲区小甚至无检测盲区，但会影响电能质量；被动式检测法不会影响电能质量，但存在较大的检测盲区；通讯式检测法实时性强，稳定性高，对电能无影响，但成本较高，操作复杂，经济利润低。
2.3、健全光伏并网标准
在正式进行并网之前，电网首先要对光伏并网发电系统相关的技术参数、基本控制性能和电网能够承受的扰动能力的相关标准进行充分的研究分析，制定出光伏并网的相关技术标准。同时也要对大规模接入光伏发电系统所需要具备的条件等相关技术标准以及规范进行研究。通过相关标准和规范的制定，从制度层面来保证并网后不会对原有电网安全运行造成损害。
2.4、解决电力消纳瓶颈问题
按照《新能源消纳能力分析计算技术规范（试行）》和《新能源消纳能力分析计算工作管理办法（试行）》，开展清洁能源消纳能力常态化计算分析工作，提前发现并消除电网消纳能力隐患。电力部门提前介入新能源并网适应性研究，分析可能出现的新能源消纳能力不足问题，分析新能源发电对本地区电网的实际影响，研究提升地区电网内部消纳和外送能力的项目建议，研究在省级以上调度开展了弃风弃光跨区现货交易。确保最大程度消纳新能源电力电量。逐步开展新能源发电功率预测系统的建设，完善全省新能源实时发电平衡能力。制定了促进清洁能源消纳措施，加强电网平衡能力监视和应用，强化全网统一调度，全力促进消纳。
2.5、加强运行数据监视，提升数据质量。
大力推动分布式电源的信息接入工作，对于新建电站实现信息接入与发电设备同时投运。加强新能源运行信息接入，提高新能源运行监视水平，实现新能源消纳能力实时统计，规范新能源场站在实时运行信息、发电功率预测信息、有功和无功控制功能以及理论发电与受阻电量等信息接入调度自动化系统的技术标准，加强对新能源发电出力的监视，采用技术手段避免数据跳变对全省总加数据造成影响；加强积分电量与采集电量比对，提高场站实时数据的准确性；加强对北斗接入信息和用采信息的管理，组织开发厂家提高北斗信息和用采信息的可用率。
结束语
近几年国家大力倡导发展光伏发电产业，积极推广“光伏扶贫”工程，走出一条产业扶贫、生态发展扶贫和清洁能源建设扶贫的新路子。在光伏并网项目电力部门要提前介入、提前规划，合理开发太阳能资源，制定新能源场站信息接入规范。加强电网平衡能力监视和应用，强化全网统一调度，全力促进消纳，创新开展了弃风弃光跨区现货交易，为光伏行业的发展铺路护航。
参考文献：
[1]李建坤.光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略[J].通讯世界，2017，(13)：122-123.
论文作者:程洪涛,程洪峰,黄莉莉,严孝顺
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：电网论文; 新能源论文; 光伏论文; 孤岛论文; 并网发电论文; 电压论文; 能力论文; 《电力设备》2017年第26期论文;