山西省长治国网沁县供电公司 山西长治 046400
摘要：当前我国电力事业发展迅速，随着光伏发电并网的融入，我国电力服务水平不断提高，在我国电力新能源技术推广创新的各方面都发挥了重要影响。对此文章对光伏发电并网对电网运行的影响进行分析，并结合实际运行情况探讨提高光伏发电并网下电网运行的改善措施。
关键词：光伏发电；发电并网；电网运行；发电运行
1 光伏发电并网技术
光伏发电并网是建立在一定的条件基础上的，只有当逆变器输出的电流和电网电流的频率及电压相同时，才能完成并网工作。实际运用过程中，常见的光伏发电并网有两种方式，即集中式和分散式。集中式并网就是将电能直接输送到大电网上，再通过大电网的调节和分配，将电能输送给用户。集中式并网的特点在于，其与大电网之间电能是单向交换的。而分散式并网则是光伏发电系统产生的电能直接输送给负载。只有电力不足，或电力多余时，才可以由大电网来调配。所以，分散式并网的特点在于，其与大电网之间的电能是双向交换的。
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
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影响电压和电能质量
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。
2.3孤岛效应
两种发电方式在并网过程中由于电网系统维修或者在故障时很容易出现孤岛效应，会导致风力发电和光伏发电系统与整个电网呈脱离状态，形成一个自给供电的孤岛效应。当主电网与部分电网断开后，会导致孤岛部分的供电完全由风力发电或者光伏发电系统提供，其系统内部会出现某个区域有电流流通而实际中却没有电流通过的情况。此种情况主要是由于发电过程中总容量过大，会威胁人们的生命安全和用户用电出现不稳定状态。要想解决孤岛问题，必须人为手动或利用设备自动关合，使系统重新向孤岛区域供电。这种情况很容易出现不良反应，孤岛区域突然连通电路并流通电流会导致此部分电压短时间内快速升高，双重作用下对设备有很大的冲击，严重会损坏设备，不利于配电系统的保护装置正常作用。所以，需要在系统内部配备专门的设备来预防孤岛效应的出现。现阶段利用电力系统研制的逆变器可以有效预防孤岛效应，根据需要分为被动状态和主动状态。被动状态下实时探测电网电压、频率变化，而主动状态下的系统更加完善，拥有对电网频率的移位、相位跳跃、电流不稳的情况的实时监控。
目前，我国大部分地区风力发电和光伏发电应用广泛，但是由此引发的孤岛效应危害随着增大，相关地区需要基于实际问题研究预防孤岛效应的技术。
3光伏发电并网对电网运行影响的改进策略
3.1提高电网的控制
第一，因为光伏电源受到辐射度、光照等的影响还是比较大的。所以针对这一情况,相关技术人员要对光伏电源接入电网之后所在区域的光照强度、辐射度、云层量进行调查,再利用相关技术构建光伏发电功率的模型。通过相关自然条件与光伏发电功率相结合,找到存在的规律,从而为后期的实际运用提供相关数据的支持。第二，通过相关的数据来找到安装光伏电源的最佳位置,减少外来因素对于光伏电源的影响,提高光伏电源在应用过程中的稳定性。第三，需要进行电能的储备。储能技术主要有以下几方面：首先，磷酸铁锂电池储能技术。在我国电能储存技术中，锂电池的应用较为普遍，当前很多电子设备都是用锂电池进行储能与供能。其次，钒电池。通常，钒电池也被叫做氧化还原液流电池，是一种当前研发力度较大且容量较大的电化学储能电池。它不同于其他电池的特点是正负极处都使用了钒盐溶液，作为当前很多储能领域的首选，钒电池的优势也是非常明显的：其系统运行安全性较高。另外，飞轮储能技术。这种技术在当前的应用范围相对广泛，就是利用飞轮动能储存的形式进行电能转化及储存，也是一种较为新颖的分布式光伏系统储能技术。由于飞轮储能技术在实际应用中能量密度较大，并且为纯物理方式储能，因此在稳定性方面表现较好，并且对于环境本身的稳定性要求也最低，不过它的造价也相对更高。当前应用较为普遍的飞轮储能技术就是单冲程柴油机飞轮储能。
3.2预测输出功率
预测光伏发电输出功率能够更好地把控光伏发电运行概况，同时也可积极协调电网电流分布、负荷分布的关系。光伏发电有效输出功率预测的研究十分有限，且研究缺乏深度。预测中，工作人员需结合系统实际完成光伏发电配网建模，并依据电站位置的光照敷设至模拟光伏发电功率，借助专业的计算公式预测输出功率。但是，很多因素均会影响光伏电源的输出功率，且其极易发生较大的变化。因此，在未来的发展中依然需要加大研究力度，开发更为合理和完善的预测方法。
3.3改善孤岛效应
光伏发电系统并网之前要制定完善的政策和相关标准,规范其运行,将对并网之后的影响降到最低;其次,对接入电网的光伏发电站必须要求配备“孤岛效应”检测技术装备,防止“孤岛”现象发生,保护电网电流的稳定性和工作人员的安全。孤岛检测技术有主动式检测和被动式检测两种方式,主动式检测是指主动制造扰动,当发生故障时扰动快速增加并被检测出来,而被动式检测技术是指只在产生故障时检测波动。
3.4提高电能质量
供电单位要想提高电能的质量,必须要提高电能的监管工作。相关人员可以在并网之前,对每一个光伏电源的接入点都进行电能质量的综合性管理。通过对接入点都进行电能质量的综合性管理实现电能质量的检测。在检测的过程中,如果发现谐波或者是电压波动,相关的技术人员可以迅速采取措施,从而加强对电能质量的控制。
4 结语
综上所述，随着我国社会经济与科学技术的不断发展，光伏发电并网技术得到了极大的提升，当然在电网运用过程中必然会受到其影响，因此必须对此予以高度重视，并展开深入研究，提出有效的改进技术，使光伏发电并入电网后对电网的影响得到有效控制，继而提高电网运行效率与质量，以满足我国日益增长的电力需求。
参考文献:
[1]落文斌.双级式光伏并网发电系统的研究与应用[D].东北石油大学,2018.
[2]李建华.光伏发电系统并网控制策略研究[D].兰州理工大学,2018.