论光伏发电系统对于电力调控的影响

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年5期   作者:莫志鹏 刘姜君
[导读] 在介绍光伏发电系统的基础上,从自身的电力调控管理经验出发
        摘要:在介绍光伏发电系统的基础上,从自身的电力调控管理经验出发,探讨了光伏发电对电力调控的影响,论述了如何结合光伏发电的特点来保障电网的安全,希望感动于今后提升电网系统的电力调控管理水平有所帮助。
关键词:光伏发电,电力系统,电力调控,电网稳定性分析

        在进行电力调控的工作中,如果出现电网线路的电力参数超过配电网的设定数值时,则应进行有效的调控处理。结合光伏发电系统的特点,将其接入电网环节,存在着正反的两种影响,积极影响就是具有一定的稳压作用,不利因素则会造成电网中电压的稳定性下降情况,使得系统的运行质量受到一定程度的影响。
1 光伏发电系统简介
        对于光伏发电系统基于半导体的光电效应来说,主要是能有效利用太阳能资源。在此过程中,太阳能电池板发出相应的直流电,则能有效直接地应用在直流负荷中,也已通过必要的逆变转换为交流电,这样能够接入电网。结合不同的系统特征情况,往往可以包括独立运行系统、并网型系统以及混合型光伏发电系统等。其中,后两者则会影响到电网的电力调控情况,也是这里所要探讨的内容。
2 光伏发电对电力调控的影响
2. 1 系统电能质量方面
   对于电网的电能质量进行分析,主要涉及到频率、电压以及波形等方面。考虑到光伏发电系统的工作原理,其不可避免存在着一定缺陷型。分析并网光伏发电站的情况时,在进行相应无功功率、有功功率的变化中,肯定会造成电网的冲击影响。同时,对于相应的启停内部光伏发电组件,也存在着输出的改变,造成电网的电能质量受到影响。同时,光伏发电所产生的直流电源逆变成并网的过程中的交流电的环节,必然会涉及到相应的谐波污染问题。
        如果系统中的光伏发电比重日趋提升,相应的发电所具备的不稳定性、随机性则会造成电网中的频率存在着经常性的波动情况。同时,针对光伏发电产生的谐波在一定的能量叠加影响下,往往会超过可承受的范围,同时,系统中存在着多个谐波源互相的影响的情况,还可能存在着谐振问题,使得电网的安全性受到很大程度的影响。
2.2 发电计划方面
        结合我国电网的发展情况来看,大部分则是体现出火电发电的方式,功率输出能体现出一定的可预测性以及良好的稳定性。但考虑到光伏发电的情况,其受到天气、温湿度、季节等环境因素比较到,具有一定的不可控性,会使得系统稳定性受到影响,造成电网发电计划实施存在一定难度。特别是在当前我国新能源政策的扶持下,光伏发电比重肯定会增加,这样也增加了电力调控的难度。
2.3 继电保护方面
        并网光伏发电系统的过程中,则体现出电网中潮流的双向性特点,同时,电网故障时短路电流的方向、大小也会发生一定的变化。所以,这就应该将继电保护装置安装在系统变电站以及光伏发电系统中,避免出现故障后的系统失稳问题出现,尽量保障光伏发电站受到多次故障的影响。特别是并网的光伏发电系统向大电网的输入功率的情况下,这样就缩小了原有的继电保护装置的范围,使其可靠性、灵敏性受到影响。
2.4 孤岛效应
        对于电力系统的孤岛效应来说,则是某个区域中有电流通路却没有实际电流流过的情况。

在不断增加的并网光伏电站的影响下,则也会大大增加孤岛效应发生的概率,这种情况不仅会造成设备损害问题,也会由于大电网本身设备损害而有可能进一步扩大事故,还直接影响到供电公司的现场检修人员的人身安全。所以,在进行电网的调控管理中,则应该首先重视如何保障电网系统的安全稳定运行的要求。如果孤岛电网不再由于保障供电可靠性而存在的情况下,这就需要调控中心进行孤岛电网的检测并进行可靠切除。重新和系统并列的情况下,则应做好对应的检测工作,避免出现冲击影响。
2.5 调控管理方面
考虑到光伏发电系统的实际情况,其有别于传统的大型国有发电企业,从自身的发展中所具备一定的灵活性要求,并能从自身实际需求出发来进行并、解列机组的情况。考虑到其自身的发电原理情况,以及自然环境的影响等方面,存在着不可控性以及随机性的问题,这样都会造成配电网侧的能力管理具有新的挑战,造成电力调控工作的复杂性增加。随着越来越多的大型并网光伏发电站,接入电压等级在不断提升,这也是电网调控管理的难度增加的原因。
3 精心调控,确保电网安全
3.1 合理应用电力法律法规
在新时代的背景下,则应从实际出发,遵照电力市场的发展规律,从光伏发电的特点以及本地电网的实际运行状态出发,落实有效的电网调控管理措施,不断保障工作的合法性、合理性,考虑到本地电网的特殊性,有效开展优化调控、精心调控,保障电网的平稳安全运行。
3.2 优化电网结构与技术
        在开展光伏发电的过程中,这种清洁能源具有巨大的优势,但不足之处表现为不确定性、不稳定性等方面。将新能源介入电网的过程中,则应要求相应的调控部门从自身的实际情况出发,有效解决好电网运行方式的合理化调整,重视本地光伏发电的规模及分布的优化,进行继电保护配合的有效调整,从而更好为光伏发电企业做好服务工作,从而树立新能源的正确理念。结合直流输电以及柔性交流输电技术的优势,实现能源存储技术的优化,特别是重视在动态稳定性、短路功率等方面,保障光伏发电的稳定健康发展,也有利于维护电网的安全运行。
3.3 科学规划,加强管理
在进行光伏发电新能源技术应用环节,一定要从实际出发来开展科学化规划工作,全方位调研相应的电网负荷、容量以及结构等情况,可以通过一系列的仿真模拟实验,明确电能质量的承受范围,从而有效实现光伏发电装机同量的确定。
同时,结合统一化调度的发展,秉承分级管理电网调控原则,重视日常人员的培训以及管理工作,并能结合实际来进行调度协议的修订,从而保障各级调度关系得到树立。重视检修计划的审核,避免出现非故障中的非计划性的并、解列行为。重视监控光伏变电站的自动化设备,优化生产安排,维系电网的稳定运行。
4 展望
        在深入发展光伏发电的过程中,则应充分考虑到其对于电力调控的影响,旨在在新时代背景下,有效保障光伏发电的顺利开展,又能提供电网的安全、稳定运行,这些则是供电公司的电力调控的重点工作。在开展电力调控的工作中,一定要从实际情况出发,落实可行性的方法,进行电网结构、继电保护配置与管理手段的优化调整,从而有利于推动光伏发电新能源技术的快速发展。

参考文献:
[1] 胡明安, 陈家楷, 张鹏.  光伏发电系统对电力调控的影响[J]. 魅力中国, 2019年45期.
[2] 徐韵, 颜湘武.  含可再生分布式电源参与调控的配电网无功电压优化控制研究综述[J]. 华北电力大学学报(自然科学版),2019年4期.
[3] 杨雨瑶, 张勇军, 林国营, 等.  含光储联合发电系统的配电网双目标拓展无功优化[J]. 电力系统保护与控制, 2018年22期.
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