光伏发电系统对电力调控的影响讨论

发表时间:2021/7/12   来源:《工程建设标准化》2021年第6期   作者:胡小军
[导读] 随着我国社会经济的不断发展和人类社会的不断进步,各种能源消耗大、污染大,造成了严重的环境问题。
        胡小军
        山东省淄博市    身份证号码:37030319750908****
        摘要:随着我国社会经济的不断发展和人类社会的不断进步,各种能源消耗大、污染大,造成了严重的环境问题。为了减少环境污染,我们需要不断开发利用各种新能源,改变传统的能源结构。从当前社会长期发展的形势看,需要不断开发可再生资源和能源。中国太阳能资源丰富。太阳能资源的开发利用是我国的一项重要任务。在可再生资源开发中,光伏发电发展迅速。太阳能光伏发电也是一个大发展的产业,是我国新能源的重要组成部分。根据光伏发电的特点,阐述了其对电力监管的主要影响,并提出了改进建议。
        关键词:光伏发电系统;电力调控;影响讨论
        1光伏发电系统概念
        根据百科全书的解释,光伏发电系统是一种通过转换电流将吸收的光能直接转换为电能供应的系统,不需要像火力发电那样的高温加热过程。光伏发电系统分为五大板块。
        首先,第一块板是光伏阵列,由几个光伏板和光伏组件组成,具有相同的支撑结构,形成一个直流发电单元。在阳光或其他光的情况下,它吸收光能,积累不同的电荷,产生电压,在“光伏效应”下形成能量转换。
        第二块板是电池组,相当于“储存”电能。负责上面第一块板的光伏阵列吸收的功率,并负责向负载供电。第三板的电池控制器与第二板密不可分,相当于第二板的“维护者”。能自动避免电池的过充放电,尽可能保证电池的循环充放电次数和放电深度,延长电池的使用寿命。
        第四部分是逆变器,它是太阳能电池、蓄电池和负载之间的“转换器”。负责将蓄电池的直流电源和负载的交流电源进行转换,以保证发电系统中电流的正常工作。
        最后,第五个板块是跟踪系统,这在发电系统中是必不可少的。它是为光伏发电系统提供固定位置的光能吸收。它由计算机数据设定和控制,保证太阳能电池板能随时准确面对太阳角度,从而达到最佳发电效率。
        2光伏发电的主要优势
        光伏发电作为现阶段最前沿的发电手段之一,这种发电手段与传统的火力发电方式相比有很多优点:首先,光伏发电主要利用太阳能光获取新能源,因此这种新能源不会受到限制枯竭或不足的现象,可以为可持续发展提供充足的动力源。其次,光伏发电基本上是基于物理光伏效应。整个发电过程中不会有其他物质,可以更好地保护环境,防止环境污染源的出现,保护生态和自然环境。最后,光伏发电的机理是以太阳能为主要能源。利用物理机制将太阳能转化为电能,为电能质量提供了良好的保证。


        3光伏发电系统对电力调控的影响
3.1对继电保护的影响
我国配电网大多为星型结构,如果光伏发电系统直接并网,电网拓扑可能发生变化,继电保护可能失灵。光伏发电对继电保护的影响主要有以下三个方面:一是三级过流保护不能有效判断故障电流,使馈线动作困难;二是高压熔断器的保护会受到影响,高压熔断器只能对单台电源工作系统发生故障时,由于光伏并网系统的复杂性,无法同时对多个系统进行保护;三是可能造成孤岛效应,如果光伏电站并网后发生短路故障,可能使母线自动切断,从而影响其他负荷。
        3.2系统电能质量
        首先,对电压偏差的影响。在电力系统中,配电线路有一定的阻抗。当有电流流过时,在线路阻抗上形成电压降,各负载节点的电压逐渐降低。当分布式发电并网时,随着馈线有功功率和无功功率的变化,配电网潮流发生变化,馈线可能出现反向潮流。由于分布式发电输出有功功率和线路传输功率的降低,使得各负荷节点的电压升高。当光伏接入容量较低时,光伏系统支持节点电压。当光伏接入容量较大时,特别是在馈线末端,一些节点的电压可能超过允许值。二是对谐波的影响。分布式光伏电源通过逆变器将直流电转换为交流电,并接入电网。逆变器中使用了大量的电力电子开关器件。逆变器中开关器件的连续通断会在开关频率附近产生谐波分量,对配电网造成谐波污染。当光伏并网容量较小时,通过光伏的滤波环节可以将并入配电网的谐波控制在一定范围内。但随着光伏发电技术的发展和并网容量的不断增大,并入电网的谐波含量可能超过标准规定的允许值。
        3.3孤岛效应
        孤岛效应是指分布式光伏发电系统并网后出现的一种情况。由于系统运行与大电网平行(少数可能密切相关),当大电网发生故障时,可能会停止供电。如果分布式光伏发电系统不了解情况,继续按照日常工作要求向电网供电,可能造成电力浪费,也可能导致从事电网检修人员受伤。同时,当分布式光伏发电系统的一端发生故障时,在并网运行的前提下,大电网中的电能也可以进入分布式光伏发电系统(在相同电压条件下),导致分布式光伏发电系统异常运行。如果低压电网是单相分布式发电系统,则会导致系统三相负荷下相供电。本文选择的分布式光伏发电系统是单相分布式发电系统,面临着上述各种威胁。
        结束语
        光伏发电有利于社会生活、人民生活、经济生产和环境保护。但是,我们也应该考虑电力系统与光伏发电之间的连接平衡,而不是盲目地大规模发电。我们要学会合理利用光伏发电,找出电力系统与大规模光伏发电之间的最佳调度平衡,才能真正造福社会。
        参考文献
[1]丁明,王伟胜,王秀丽,宋云亭,陈得治,孙鸣.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].中国电机工程学报,2014,3401:1-14.
[2]索江镭,胡志坚,刘宇凯,张子泳.大规模光伏发电并网对互联电力系统阻尼特性的影响及其阻尼控制策略[J].西安交通大学学报,2015,4902:99-105.
     
        
       
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