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光伏发电接入对配电网电压质量的影响

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王翠菊

[导读] 摘要：随着我国新能源产业的不断发展，各种新能源逐渐被人们开发利用。

        山东华鸿电气有限公司 252000
        摘要：随着我国新能源产业的不断发展，各种新能源逐渐被人们开发利用。清洁能源的应用越来越受到人们的重视。目前，光伏发电已广泛应用于电力行业。利用光伏发电优化电力系统的能源结构，可以促进能源的清洁可持续发展。但是，光伏发电将对电力系统的稳定运行产生一定的影响。介绍了光伏发电在并网过程中的具体情况及其对电网运行的影响，提出了降低光伏发电并网对电网运行影响的具体措施，从而为我国光伏发电并网提供一些参考。
        关键词：光伏发电；电网运行；解决措施
        引言
        随着光伏发电产业的发展，近年来，大量逆变式分布式光伏电源并网，光伏发电的并网故障也备受关注。光伏发电系统的并网故障逐渐暴露，如电气短路、电压波动、闪变、逆变器故障停机等，导致光伏发电系统的异常并网现象时有发生。
        1光伏电源简介
        光伏发电主要是通过利用太阳能电池将可再生的太阳能转化为电能。光伏发电的原理是利用太阳能的光伏效应，在太阳能电池板的作用下，将太阳发出的太阳能转化为电能。光伏电源由太阳能电池板、控制器和逆变器组成。在这三部分的共同作用下，太阳能转化为电能，为电力用户提供充足的清洁能源。大规模使用光伏发电可以提高清洁能源在电能中的比重，大大降低传统能源对环境的影响，有利于环境保护和电能的可持续发展。另一方面，对于一些偏远地区的人们来说，利用光伏电源可以为人们提供充足的电力。光伏电源装置的使用灵活，可以在很多领域单独使用。此外，还可与电网或电储能装置配套使用，适应性强，能满足大部分地区的用电需求。但是，光伏发电的使用会受到光照强度、气温等环境因素的影响，可能导致光伏发电利用效率的下降。
        2、光伏发电并网对电网运行的影响
        2.1影响电网运行的控制效果
        通过利用光伏发电，大大降低了传统能源对环境的不利影响，为人们提供了安全可靠的电力资源。然而，随着其规模的不断扩大，也给电网带来了不利影响。如果电网供电环境恶劣，大规模光伏发电并网将导致潮流变化和电网设备过载，使电网供电无法正常工作。由于大规模的光伏并网发电，工作人员无法对电网功率和供电负荷进行准确判断，太阳能转换过程的不稳定将严重影响电网的正常供电。因此，在这种情况下，电网调度人员不能再利用光伏发电来供电，他们需要利用传统电源来重新调度电力。同时，光伏电源的大规模接入也将导致更大的调峰和调频压力，也影响电能的正常调度。如果相应的工作人员不能有效地控制光伏电源的正常工作，整个地区的电力系统都会受到影响，相应的电源控制效果较差，容易造成电网运行的安全事故。
        2.2影响电能的质量
        光伏电网工程建成后，相应的发电工作需要在高频调制下进行，并通过使用逆变器正常工作，但在这种运行中，容易产生影响电能质量的谐波，特别是谐波被放大时，这将导致整个电网的电能质量较差，电网调度人员不能对供电系统进行准确的控制，整个电网系统的输出功率不稳定，容易发生供电系统的安全事故。而且，对于我国传统的电网供电系统来说，其供电方式是单一电源的开放式网络。加入光伏电源后，电网系统的供电电压会发生变化，使原有的“头端高于头端”的电压特性变为“头端高于头端”的特性或电压随光伏并网而变化，不利于电压调节。因此，必须加强对光伏电网的管理，特别是对供电过程中的谐波、电压和无功消耗进行监督管理，确保电能质量。
        2.3光伏发电工程设备的影响
        在光伏发电工程的施工过程中，主要应选择施工质量好的设备，既能提高效率，又能保证质量。此外，参与光伏发电工程的施工人员要加强专业培训，确保有足够的素质胜任相应岗位，提高工程质量。

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对可能影响施工质量的各种因素进行合理的管理和控制，在一定程度上提高施工质量。
        3分布式光伏发电对配电网供电电压的影响
        3.1在稳态电压分布方面的影响
        以往配电网在稳态运行时，电压沿馈线潮流方向逐渐降低，电压分布很大程度上受潮流分布的影响。分布式光伏发电在发电方面稳定性较差，对日照和温度的需求很大，且容易频繁启动。虽然根据相关规定，分布式光伏发电不能直接参与配电网的电压调节，但当分布式光伏发电接入配电网后，必然会改变馈线传输功率的方向和分布，最终影响节点的稳态电压分布。
        3.2不同时段的电压影响
        在不同时期的不同电压路径下，需要对多个节点进行特定负载匹配。在网络架构的实际操作中，电源应设置为0。如果引入实际因素，则应考虑节点负载和等效阻抗。在注入电能时，如果节点自始至终处于光伏电压框架下，就会出现电压降低现象，从而导致线损的增加和电力企业成本的增加。因此，功率值应设置为大于0。
        4举措
        4.1加强对于电网的控制力度
        从以下几个方面加强对电网的控制：一是光伏电源并网后，由于光伏电源容易受到光照强度等因素的影响，光伏电站运维管理人员应加强对电站所在区域光照强度等历史资源的收集，并利用计算机软件建立光伏发电的数学模型，结合相应的数学模型为提高光功率预测的准确性，应掌握电站运行的发电规律特点。二是加强对电网系统相关设备历史运行数据的研究和分析，找出最合适的光伏电源安装位置，从而减少外界因素对光伏电源的影响，提高光伏电源并网后的稳定性。第三，在光伏发电过程中，应与区域内输出可控的电源（如火电、水电等）进行合作。如果供电不稳定，应及时调峰调频，保证电网系统正常运行。
        4.2加强光伏发电工程项目管理
        在成本管理、进度管理、施工质量管理等方面，要按照有关规定严格控制光伏发电项目，确保建设项目的施工质量。其中，控制光伏发电项目进度，要在保证光伏发电项目进度的前提下，提高项目建设进度。在光伏发电工程的材料选择中，不同的材料可用于不同的场合。如果材料质量不符合要求，在以后的操作过程中容易出现一些问题。
        4.3提升电能质量
        在光伏并网发电过程中，要加强电能质量的监督管理。光伏并网发电运行前，相应工作人员应加强对光伏并网发电接入点电能质量的监管。当出现电压波动或谐波时，相应的技术人员应及时解决，并采用开关无功补偿装置和主变压器，以保证电能质量，为人们提供安全可靠的电能，我们需要调整位置，装上消谐装置。
        结束语
        综上所述，本文通过对当前光伏电网实际情况的研究和分析，介绍了光伏电网的各种影响，并提出了控制电网运行的具体措施，以期为我国光伏电网的发展提供一些参考。在当前背景下，国家综合实力的突破口在于科技和人才。一个国家要想长远发展，科技创新是必须要走的一条路。只有掌握核心技术，占领创新制高点，才能先发制人，稳步推进经济平稳发展。在创新发展的过程中，要特别注意生态保护，尽量减少高消费产品的使用。利用低消耗、可再生资源、绿色产品，从而促进绿色可持续发展。
        参考文献：
        【1】李建文，王雪莹，李永刚，等.提高含光伏发电系统的配电网供电电压质量的研究[J].太阳能学报，2018（8）.
        【2】孙换春，拓行.分布式光伏发电接入对配电网电能质量的影响分析[J].延安大学学报（自然科学版），2018，v.37；No.124（04）：33-35.