光伏并网对电力自动化控制系统的影响

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年7月20期   作者:赵鹏
[导读] 太阳能发电根据其能源模式,可以分为光伏并网与太阳能热发电两种
        赵鹏
        广西电网有限责任公司河池环江供电局    广西壮族自治区547100
        摘要:太阳能发电根据其能源模式,可以分为光伏并网与太阳能热发电两种,其中,光伏并网具备维护工艺简单、功率调整方便等优点。本文将光伏并网作为主要研究对象,探讨其在电力自动化控制系统中的影响作用,希望能够为电网自动化控制发展带来一定影响
        关键词:光伏并网;电力;自动化控制
        引言:现代电网供电规模较大、系统性强,在这个管理背景下,电力系统中各个设备的使用数量及管理难度不断提高,如何保证整体设备使用安全,实现清洁能源的有效利用,成为电网改革管理的重点。光伏并网新兴电力能源的应用,有效提高了现代电网控制系统管理效率,在一定程度上缓解了资源压力,全面维护电网自动化的运行效益。
        1.光伏并网概念介绍
        近些年来,我国大力宣传新能源的使用与普及活动,将太阳能、风能作为主要动力输出,减少煤炭、石油等资源的开采量。其中,太阳能资源成本低、无污染,适用于多个能源领域,在国家政策的支持下,光伏发电产业越来越多元化。光伏并网,即光伏发电并网,是借助太阳能进行传统发电活动的正向补充,能够对经济环保、资源节能等方面,带来积极作用,在各个国家与地区间全面推广。光伏电站系统是一种很好的新能源利用系统,它是指一种利用晶硅板、逆变器等电力元件组成特殊材料,将太阳光能转化为电能,并向电网输送电力的光伏发电系统,是国家大力支持的绿色电力开发能源项目。以某地光伏并网的统计数据来看,按照年日照时间2000小时计算,若其标称容量为1千瓦,则其发电效率可达1300kWh/kW。
        2.光伏并网对电力自动化控制系统的影响探讨
        2.1光伏并网与电力系统设计
        稳定性是指在电力自动化控制系统工程作业过程中,能够在规定时间范围内完成相对应的任务,且满足相关技术指标。而光伏并网的应用,能够借助太阳能的光伏板进行太阳能能量汲取,并将其转化为电能,由此可见,稳定性是实现电力自动化控制系统标准化设计的基础,若其稳定性不被信赖,则整个工程中的设计、施工都没有意义。实现电力自动化控制系统工程稳定性要从设计环节入手,针对过程中的材料选择、项目设计、元器件质量等方面进行审查,从而提高电力系统的可靠性。其关键在于:其一,要严格遵守国家与企业制定的相关条例及施工标准,针对电力自动化控制系统工程的不同类型,进行可靠性作业指标的建立,并提供给设计人员进行使用;其二,应优先采用标准化的通用电路,最大程度上使用通用零部件,结合经过验证的典型工艺进行标准化设计;其三,在进行外购标准件时要考虑到技术指标的通用性,采用已有工装来提高工装利用率,从而完善电力自动化控制系统工程的标准化设计加工质量[1]。
        2.2光伏并网与电路单元稳定
        为保障整个系统运转的安全平稳,常规电网都会安装对应的稳定控制装置,而电路单元元器件是整个光伏电网中的重要组成部分,所以要对其标准化进行重点强调。在电力自动化控制系统工程原有结构基础上,对优化工艺方案进行细化了解,搜集相关资料进行标准化研究,制定相应的论证理论,以及电路单元元器件的稳定化设计要求。

要求设定时必须使用工程自制通用件,并提出整个电力自动化设计系统工程中的不同程度所对应的系数,优化电路标准化的实施方案。强调对于标准件与通用件的集中设计,并以此为基础进行新的标准件与通用件设计工作,早一步进行集中生产便能早一步提供给工程使用。电路单元元器件的应用是整个光伏并网工程的技术指标,要尽量缩短研制周期,有效提高科研效率。此外,电路单元稳定还涉及到技术工艺、电源电路、接插方式等方面,其不仅要和电力自动化控制系统工程紧密结合,又要按照自身标准化规律进行定型设计,从而有效保证整体质量。结合工程未来发展需求,将“优先数”与“模数化”与国家行业标准作为指导技术指标,在设计环节进行采用。
        2.3光伏并网与发电分点控制
        一方面,针对光伏并网的电压等级不同,或变电需求不同的地区电网而言,变电运行管理模式改革要强调将无人化管理模式与有人化管理模式相结合,制定详细的人员工作调度安排表,考虑到不同时间段的变电工作强度,合理安排人员工作时间。在实际变电管理环节,受到光伏并网电压等级不同的影响,实现集中控制分点操作管理模式,不要一味地建立单独监控中心,而是分点进行监控管理,通过对电压等级的划分,制定相应的变电运行管理方案,提高现代电网变电运行管理效率。针对部分偏远地区,其光伏并网运行管理负担较轻,可以减少工作人员配制,甚至实现无人化值守管理模式。强调电网运行管理的安全性,尽可能减少调度中间环节,将操作指令尽快落实到地方电力自动化控制系统中,提高调度指令的准确性[2]。
        另一方面,现代光伏并网运行管理人员在实际工作环节,要重视各方面调度命令所对应的实际业务,针对有可能出现的转发令现象,对发电站中的各种设备进行科学调度。光伏并网中自带较强的浮动性及随机性,这主要是源于不同时间段受关照情况不同,白天阳光较为充足,光伏出力效率较高;而晚间时间段缺少阳光照射,可能导致失去光伏电力。管理人员就要发挥自动化技术的特点,强调光伏并网的安全管理作用,明确安全管理职责,分析各项运行管理数据,限制管理工作权利,从而发挥集中控制分点操作模式所带来的经济效益。对于现代电网发电运行管理工作而言,其工作根本是了解电网运行情况,结合光伏并网技术,针对电网实际运行管理问题,制定相对应的解决方案,进一步提高现代电网变电运行管理水平。
        2.4光伏并网与电网发展前景
        我国光伏电网正向着高质量、高比例的方向发展,具备高效化、智能化理论方案,借此实现友好型能源再生,提高太阳能发电的并网率。由于电网变电的自身处理工作,在发电区域的材料不同,所以该区域会形成原电池效应,提高了电网的腐蚀速度。在现代电网变电运行管理环节,要避免由于工作人员操作不当,导致接地网出现裂缝,这会加快电网系统的腐蚀速率。根据光伏并网所处工作环境中的土地温度、pH值、微生物成分等要素的不同,在接地网正式施工前进行多次测试以确保所选材料适用于当前工作环境。此外,不要因为注重降低输电材料的腐蚀效率而忽略其在工作环境中可能出现的有毒性、易燃性等相关要素。完善国内区域互联,强化清洁能源的开发利用,保证地方能源与用能负荷之间的平衡关系,实现按需分配的光伏并网电力自动化控制。
        3.结语
        伴随着电力企业的不断发展,光伏并网在电力自动化控制系统中的应用,凸显电网清洁能源优势,能够保证电网供电运行向智能化模式转变,从而提高发电管理效率。处理好光伏并网对电网系统自动发电控制,进一步扩大我国光伏并网规模,实现电力资源的最优化配置。
参考文献:
[1]许振波,王佳伟,翟帅.农村配电网在实施“煤改电”项目背景下的光伏消纳研究[J].山西电力,2020(05):1-6.
[2]田艳军,高皓楠,王毅,等.光照不均时独立输入串联输出型光伏直流汇集系统分层优化MPPT控制策略[J].高电压技术,2020,46(10):3552-3562.
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