光伏发电并网对电网运行的影响与对策

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:姜维壮
[导读] 我国能源问题变得越来越紧张。为了有效缓解这一问题
        姜维壮
        国网山东省电力公司武城县供电公司 山东省德州市 253300
        摘要:我国能源问题变得越来越紧张。为了有效缓解这一问题,解决经济发展与能源紧缺的问题,我国积极发展新能源的开发与探索,并通过光伏发电技术的应用和推广,为人们带来了更加充足的清洁能源,解决了经济发展与能源之间的矛盾,很大程度缓解了各类能源的压力。现阶段,我国广泛应用分布式光伏发电技术,为人们日常生产和生活中的电能供给提供优势,满足了人们对电能的大量需求。
        关键词:光伏发电;并网;电网运行
        1 光伏发电
        对于光伏电源来说,主要是利用太阳能转化为电能,通过太阳能电池板,将可再生的清洁太阳能源通过科学的手段和设备转化为电能,光伏电源主要依托太阳能的福特显影,将太阳散发的热量进行收集,并通过太阳能电池板的转化作用,将太阳能转化为电能,为人们的日常生活和工作提供充足的清洁能源,光伏发电设备的主要结构包括太阳能电池板、控制器以及逆变器,通过这几部分的共同作用,能够实现电能的转化与储备。采用光伏发电提供的电力能源不但可以彰显出清洁能源的优势,降低对生态环境的破坏程度,同时也能够实现良好的能源应用效果。对于我国偏远山区的电能供给起到了重要作用,此外,光伏发电还具有灵活性,能够发挥出巨大的能源效果。光伏发电产生的能源使用后,具有多种选择方式,不但能够进行独立使用。同时也可以与配电网共同配电,凭借着强大的适应能力,能够基本满足人们的电力需求,但是对于不同时节,光伏发电在进行电能转化过程中都会受到一定的影响,进而影响电网的稳定运行。我国电力部门对光伏发电与配电网的并网工作提出了明确的要求,有效降低光伏电能转化过程产生的影响。电力部门对光伏发电的运行方式:(1)提倡并网发电运行,这样能够降低发电过程中产生的影响因素;(2)光伏发电的运行过程中避免接入太多的数量,降低光伏电源中电网的运行压力;(3)保证光伏发电并网运行中的电压低于8k V。通过这些并网运行规范,可以保证光伏发电并网在电网运行中的稳定性,提高电网运行可靠性。
        2 光伏发电并网对电网运行产生的影响
        2.1 电网运行的控制
        通过光伏发电的全面推广,给人们的工作和生活增添了许多意义,这也充分发挥出了光伏发电的重要价值。在光伏发电并网的运行中,能够充分实现太阳能到电能的转化,但是随着光伏发电并网运行的规模不断扩大,如果遇到恶劣天气就会给电网运行造成巨大的困扰,另外,供电站工作人员也很难把握电网功率。其次,在光伏发电并网运行的负荷增加时,也无法做出准确的判断,从而对电网调度遇到巨大的困难。此外,除了光伏电网大规模使用以外,工作人员也无法对符合以外的功率进行准确的掌握,光伏发电存在许多不确定因素,比如发电过程中受到不稳定因素的干扰,就会造成巨大的影响。光伏发电并网无法满足实际电网运行需求,就需要采用传统发电模式进行电网调度。在完成光伏发电并网后,电网接入光伏电源不断增加,光伏电源数量的增加会为电网调频带来巨大的压力,从而影响电能调度。另外,公共电网运行中接入光伏电源,也会增加光伏电源数量,如果电力系统无法进行良好的控制,就会对电力系统的设备造成一定的影响,从而引发电网运行故障。


        2.2 电能质量受损
        应用光伏发电并网后,还需要高频调制的支持,通过逆变器进行运转,但是这种方式还会带来一定的负面影响,产生的谐波会影响电能质量。如果谐波放大还会对电网的输出功率产生一定的改变,改变后的输出功率更加难以控制,因此就会造成电网运行不稳定,引发电网事故。此外,我国传统的电网都是采用单一供应模式,如果不符合光伏发电并网接入的情况,在接入光伏电源后会造成电压差异,就需要对接入光伏电源进行管理,因此也增加了管理工作内容,影响电网可靠运行。
        2.3 孤岛效应
        在光伏发电并网中还会出现孤岛效应,一般常出现在公共网络并网中,在电网运行中,一旦公共网络故障,就无法提供正常的供电需求,但是光伏发电依然能够正常供电,在这个故障发生时,如果没有及时得到检查和维修,光伏发电就会产生无法及时进行电能供应问题,从而引发孤岛效应。此外,如果维修人员直接进行故障检修,又很容易引发安全事故,不及时维修又会出现供电不足,影响正常用电。
        3 光伏发电并网运行的应对措施
        加强电网控制水平。为了更好地实现光伏发电并网的电网稳定运行,应该及时提升电网的控制能力,使光伏发电和其他电源自动运行情况下进行严格的电压管理,强化供电调度的合理性,由于光伏发电受到光照和辐射等外界因素的干扰。因此,对于光伏电网接入后,要严格管理该区域的光照强度和辐射情况,充分结合相关科学技术构建完善的光伏发电模型,找到光伏发电功率与自然环境的规律,从而实现有效的管理与控制。其次,光伏发电并网运行还应该通过相关数据寻找最佳设置光伏电源的位置,以此来降低光伏电源受到外界因素的干扰,从而全面提升光伏发电并网中电网运行的可靠性。另外,还要进行合理的电能储备,对光伏发电过程中的电能进行合理储备,当光伏发电受到干扰时,可以先利用提前储备好的电能进行供电,以此来确保电网运行的稳定性。
        提高电能质量。电力企业还要全面提升电能质量,强化电能的监督与管理,工作人员在光伏发电并网前,对每一个光伏电源的接入进行综合管理,并加强电能质量检测工作,如果出现谐波以及电压不稳的情况,相关技术人员应该及时采取相应对策,提高电能质量,从而保障电网的可靠运行。
        解决孤岛效应。通过检修的方式对孤岛效应进行全面检测,在电网出现断电以后,采用被动检测方式对逆变器的参数进行系统检测,找出存在的问题,当输出功率和负载功率之间存在着较大的差距,就说明出现孤岛效应。工作人员也可以采取主动监测与被动监测协调运用的方式,解决孤岛效应带来的影响,找到问题的根源,做好提前预防工作,降低孤岛效应的发展。
        4 结语
        随着光伏发电技术的不断推广,对我国能源供给与社会经济发展起到了重要作用。但是现阶段光伏发电并网经常会存在电网运行不稳定现象,因此,积极探索电网不稳定运行因素,并提出光伏发电并网运行的解决措施,对我国新能源的开发与应用具有重要意义。
        参考文献
        [1]杨晓凯.光伏发电并网对电网运行的影响与对策[J].集成电路应用,2020,37(04):94-95.
        [2]荆盼盼.光伏并网发电系统对电网运行的影响及其应对策略研究[D].湖北:华中科技大学,2011.
        [3]陈浩,石辉,邓小亮.光伏大规模发电并网对湖南电网运行影响分析[J].湖南电力,2018,38(06):5-7.
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