分布式光伏发电对电网的影响及应对措施

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年28卷8期   作者:韩鹏成
[导读] 分布式光伏不仅对我国的配电网供电模式有一定影响,
        摘要:分布式光伏不仅对我国的配电网供电模式有一定影响,而且在很大程度上影响着我国的能源生产、使用模式的改变。为确保我国电力行业的稳步运行及发展,应该在日常工作中,积极开展分布式光伏应用于配电网的相关工作,将两者进行有效融合,解决分布式光伏原有的问题。需加强配电网建设,运用电网容量技术辅助配电网发展,同时有必要加强标准制定以及政策监督。
        关键词:分布式光伏发电;电网;影响;应对措施
        引言
        随着环境情况的不断恶化,在各个行业进行生产建设的时候都应该响应环保的号召,而分布式光伏发电站有节能环保、降低生产成本的优点,符合现在可持续发展的理念,并且在对其进行应用的时候,其技术的优越性已经越来越明显。所以,可以看出它在电网中占有重要的地位,并具有较好的发展前景。
        1分布式光伏发电站特点
        分布式光伏发电站的特点为:(1)环保效益高。其无论是在运行中还是发电中都不会有噪声污染的情况出现,同时对周围的环境以及水体也不会造成污染。(2)输出功率小。单独的一个分布式光伏发电项目其通量将被控制在千瓦之内,与集中式发电站相比,其发电站的大小对发电效率并不会有过多的影响,对经济方面产生的影响与较小,但是其投资效益与大型发电站相当。(3)发电用电并存。就我国目前地面发电站而言,其都是采用升压的方式接入输电网,并只对发电站的运行起作用。但是分布式光伏发电站发电与用电二者并存,并遵循最大化消耗的原则。
        2分布式光伏发电对电网的影响
        2.1对电网运行控制有一定影响
        光伏发电系统有集中式并网和分散式并网方式,集中式并网就是指将光伏发电所产生的电能直接输送到电网,供电网调度使用,这种并网方式主要适应于大型光伏电站并网,如大面积的公路光伏发电装置就是运用这种方式并网 ;分散式并网是指所发出的电能不直接供往电网,产生的电能存在某一负载中,电网需要的时候再调度使用,通常用于城区内、特别是于建筑结合的光伏系统,比如装置于屋顶上的光伏发电装置。再者光伏发电主要是利用太阳光进行发电,因而受天气影响较大,发电量存在不稳定性。光伏发电系统并网形式的不同和发电量的不稳定造成光伏发电装置所发的电量并入电网后电网中电源点数的增加,并且这些点数的分布和数量没有任何规律可循,所以对电源的控制和电网的运行都增加了一定的难度。
        2.2对电网运行统一性产生一定影响
        由于光伏发电系统与传统发电行业发电形式不一样且发电所采用的能源不一样,所以发电停电的时间不能统一。在传统发电行业进行发电时光伏发电可能因为天气原因没有进行发电,也可能在传统发电行业因为某种原因停电时光伏发电正在发电,因而两者不具备统一性。如果在传统行业停电时而光伏发电系统正在发电供向电网,那么就会产生“孤岛效应”影响,即成为孤立电源对周围电网进行供电,一旦电网来电会产生较大的冲击电流,对电力设备设施造成损害和给可能正在维修电网的维修人员造成身体伤害或者生命伤害。
        2.3对电网成本运营的影响
        光伏发电装置接收太阳能产生电能后由逆变器接入国家电网,电网系统必须增加容纳电量的容器和转换电能的容器以便接纳使用光伏电能,从这一方面说,光伏发电增加了电网的设备耗能,加大了电网的经济运行性。另外光伏发电系统并网也加大了电网的工作量,需要投入大量的技术人员去操作并网,这也增加了电网的运行成本。
        2.4对电压和电能质量的影响
        在光伏发电装置产生的电能没接入电网前,电网的电流形式单一且电流平稳易于掌控。而当光伏发电装置产生的电能接入电网后使得电网的电流形式多样化,并且光伏发电装置产生的电能本身会受天气等的影响造成发电量不稳定,这种影响会延续到并入电网后,对电网的电流产生影响,导致电网的电流不稳定且变得不易掌控。大型光伏发电系统发电量高、对电网影响大,然而如果大型光伏发电系统受天气影响势必会造成电压的波动。另外,由于光伏发电系统所发出的电为直流电,在经逆变器转变进入电网时肯定会产生谐波,对电网造成影响。


        2.5对运行调度的影响
        当前光伏发电技术还不成熟,自动化功能还不完善,且光伏发电装置的发电功率直接受天气变化影响,所产生的电能是不可预测的,所以光伏发电装置所产生的电能的可调度性也是不可控制的。在原有的调度下,电网相关数据的变化可能导致电网的可用电量减少,从而导致电网对电量的控制度及调动难度加大。因此当在电力系统中光伏发电装置所产生的电能较多时,电网应采取积极的措施应对电量调度问题。
        3分布式光伏产生影响的应对措施
        3.1解决分布式光伏原有的问题
        在实际应用分布式光伏的过程中,需要对存在的问题进行分析,即结合实际情况展开具体分析,使问题得到解决。对分布式光伏在配电网中的因素进行综合性分析发现,提高分布式光伏的功率控制是十分有必要的。杭州606kWp光伏项目的顺利开展,在一定程度上为我国的光伏产业带来了新的示范性作用,对推广我国分布式光伏技术提供了强有力的支撑。先进的智能控制技术可以最大限度地保障接入分布式光伏后的配电网络运行正常稳定,减少不必要的电路事故发生。一般的方式有两种,(1)分布式光伏配置一定比例的储能装置,可在其中储存很多电力,已备不时之需,并采用不同的配电程序,非常便捷;(2)适当采用先进的电子设备。
        3.2加强配电网建设
        在应用分布式光伏的过程中,需要注重电网基础建设。虽然电网原有的建设基础比较完善,但是光伏发电属于新的发电形式,需要结合分布式光伏发电的实际情况进行相应的基础建设。在一定基础上,加强配电网的建设,增加配电网系统的功能,以有效减弱分布式光伏带来的影响。要明确分布式光伏接入位置和方式,在城区配电网施工中考虑环保电网模式,确保接入光伏的稳定性。尽量在电网出现短路时,使分布式光伏持续为周围环境发电,起到应急作用,不至于以局部故障影响整体。
        3.3运用电网容量和预测技术辅助配电网发展
        在实际应用过程中,需要利用电网容量技术辅助配电网的发展。需注意,一般的配电网容量相对较低,若能利用增加容量的辅助技术,则能确保在配电网发生故障时,还能持续供电,基于预测技术,可以预测故障,并进行针对性的调整以及定期的检修,掌握配电网的实时情况,对故障实现最有效的控制,使分布式光伏得到充分利用,提高分布式光伏的使用效率,促进其发展。需形成科学合理的实行策略,保证分布式光伏拥有良好发电环境,保证电力行业供电效应最佳。
        3.4加强标准制定和政策监督
        在应用分布式光伏发电时,需要结合实际应用情况,制定针对性的机制,并形成相应的政策进行监督,以保证相关工作的顺利进展。在相关工程进行时,电力行业相关管理人员要监督和掌握工程进展情况,提供统一的参照标准及操作规范,以保证后续没有过多的问题发生。在工程开启前,要对相关配置设备进行反复检测,以保证新建分布式光伏的质量。当光照不足,分布式光伏电源低功率运行或退出运行时,若出现操作上的误差,将会导致备用设备烧毁或损坏。因此,管理人员要注重工人安装的方式,保证检查和确认每个环节。
        结束语
        随着我国电力事业的不断发展,光伏发电技术的不断进步,摒弃传统供电方式发展新技术开发新的电力资源是社会发展的必然要求。光伏发电并网技术属于前沿技术,目前仍有很多不足,在诸多方面仍需改进。但是相信随着科技的进步,光伏发电并网技术必然会愈加丰富和完善,必将为社会的和谐可持续发展作出重要贡献。
        参考文献
        [1]陈金波,薛峰.分布式并网光伏发电站系统应用与技术分析[J].科技创新与应用,2019(20):148-149.
        [2]侯瑞斌.分布式光伏电站并网工程研究及应用[J].居舍,2017(36):147.
        [3]隋红林,蔡进.分布式光伏电站并网的工程应用分析[J].科技风,2017(15):204.
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