光伏發(fā)電并網(wǎng)關鍵技術及對策探究

杜怡嫻

摘要：在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，對于能源的損耗是非常大的，但很多能源都屬于不可再生類型，在此種情況下，如果僅顧社會發(fā)展，而不考慮能源的巨大損耗，勢必會導致能源枯竭，不利于社會的可持續(xù)進步。光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用，為社會發(fā)展提供了新式循環(huán)性能源，對于更好的滿足人們對于能源的需求具有重要意義。本文通過對光伏發(fā)電并網(wǎng)技術應用進行分析，以期提高能源利用率，為社會發(fā)展提供持續(xù)的動力支持。

關鍵詞：光伏發(fā)電；并網(wǎng)關鍵技術；對策探究

一、光伏發(fā)電并網(wǎng)簡介

光伏發(fā)電是指通過半導體界面的“光生伏特效應”將光能轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電技術。光伏發(fā)電系統(tǒng)的實現(xiàn)需要電池、控制器和逆變器的配合使用，將多個電池板（組件）按照不同的排列形式（進行串聯(lián)、并聯(lián)）組成電池方陣，在接收之后電壓逐漸升高，達到系統(tǒng)輸入的標準之后就會經(jīng)過光伏組件將其轉(zhuǎn)化成為直流電，經(jīng)過直流配電箱匯流到逆變器，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電之后再經(jīng)過交流配電箱提供給電網(wǎng)或者相關負載。光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)方式主要有分布式和集中式。分布式是相對于集中式來說的，其容量相對較小，分布比較廣泛，自身帶有負載，例如居民發(fā)電；集中式就是指集中建立起容量較大的電站，可以直接向電網(wǎng)進行供電，自身并不具有負載。依據(jù)《分布式電源接入配電網(wǎng)設計規(guī)范》，對于單個并網(wǎng)點接入的電壓等級應按照安全性、靈活性、經(jīng)濟性的原則，經(jīng)過綜合比選后確定。

二、光伏發(fā)電并網(wǎng)技術現(xiàn)存問題

（一）電網(wǎng)運行效率

鑒于光伏發(fā)電系統(tǒng)的自身特點，對其進行并網(wǎng)勢必會對大電網(wǎng)運行效率產(chǎn)生一定影響。并網(wǎng)時，兩種發(fā)電方式相互作用復雜度較高，而目前并未完全掌握作用方式和規(guī)律[2]。如果光伏發(fā)電系統(tǒng)接入點屬于大規(guī)模集中式并網(wǎng)，若光伏電站仍采取被動保護式解列則會導致有功出力大量較少，增加整個系統(tǒng)的恢復難度，甚至可能加劇故障，引起其他機組的解列，導致大規(guī)模停電。在這種情況下，低電壓穿越能力就是必須的。

（二）對系統(tǒng)無功電壓特性的影響

光伏發(fā)電由于受日照時間和光照強度的影響較大，站址通常選擇在海拔較高、日照時間長的荒地、戈壁、沙漠等地區(qū)，但是這些地方往往存在人口數(shù)量少、負荷水平較低、電力的需求較低等問題，因此光伏發(fā)電大部分電能都是通過高壓遠距離輸電輸送到負荷中心。這樣就會使有功出力隨機波動影響電網(wǎng)的無功平衡特性，造成輸送線路母線的沿線電壓大幅度波動。此外，由于當前并入電網(wǎng)的大規(guī)模的光伏電源自身的無功電壓支撐水平有限，使得電網(wǎng)的電壓質(zhì)量越限甚至失穩(wěn)的風險進一步增大。

（三）對電網(wǎng)運行控制的影響

因為光伏發(fā)電主要是利用太陽光，所以其會受到天氣方面的影響而存在著很大的不確定性，這就使得電網(wǎng)在短期內(nèi)對于負荷預測的準確性有所下降，同時也增加了傳統(tǒng)模式下發(fā)電以及配電運行計劃的困難，增加了對斷面交換功率的控制。在光伏發(fā)電系統(tǒng)并入到電網(wǎng)后，就會造成電網(wǎng)中電源點數(shù)量的增加，并且這些電源點分布是沒有任何規(guī)律的，電源點的單點規(guī)模也非常小，這些問題都對電源的控制增加了難度，也給電網(wǎng)的運行控制增加了難度。

三、光伏發(fā)電并網(wǎng)問題解決對策

（一）電網(wǎng)運行控制

對于并網(wǎng)之前的配電系統(tǒng)來說，其調(diào)度以及監(jiān)控等都是由電力機構(gòu)統(tǒng)一進行管理的，原有的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)屬于無源的放射式，所以在開關操作方面、信息采集方面以及能源調(diào)度方面都相對比較簡單。但是在光伏發(fā)電系統(tǒng)并入之后此過程就變得非常的復雜，要想有效控制電網(wǎng)的運行需要對光伏電站的發(fā)電情況進行遠程監(jiān)控，對于分布式光伏發(fā)電信息以及對象進行遠程的監(jiān)視，這樣能夠確保充分掌握并控制分布式電源的投入、退出以及功率的流動。

（二）建立健全光伏并網(wǎng)的相關標準以及規(guī)范

在正式進行并網(wǎng)之前，電網(wǎng)首先要對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)相關的技術參數(shù)、基本控制性能和電網(wǎng)能夠承受的擾動能力的相關標準進行充分的研究分析，制定出光伏并網(wǎng)的相關技術標準（主要包括接入電壓等級、光伏發(fā)電的規(guī)模、無功配置以及電能質(zhì)量等等），同時也要對大規(guī)模接入光伏發(fā)電系統(tǒng)所需要具備的條件等相關技術標準以及規(guī)范進行研究。通過相關標準和規(guī)范的制定，從制度層面來保證并網(wǎng)后不會對原有電網(wǎng)安全運行造成損害。

（三）防雷系統(tǒng)

防雷系統(tǒng)的應用，專門解決光伏發(fā)電并網(wǎng)技術中的雷擊問題。并網(wǎng)系統(tǒng)遇到雷擊時，破壞面積很大，必須全面落實防雷系統(tǒng)，規(guī)范防雷接地，以免并網(wǎng)系統(tǒng)遭遇雷擊破壞。例如：變電站等構(gòu)筑物的屋頂，安裝避雷裝置，常見的避雷裝置有避雷帶，采用環(huán)形安裝的方式，獨立設計引下線，促使并網(wǎng)系統(tǒng)中的電氣設備，合理接地，而且電氣設備要實行外殼接地，特別是變壓器，積極提升并網(wǎng)系統(tǒng)防雷的水平，全方位的保護光伏發(fā)電并網(wǎng)技術，提高的應用效率。

（四）合理開發(fā)利用光伏資源

近幾年國家大力倡導發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，積極推廣“光伏扶貧”工程，走出一條產(chǎn)業(yè)扶貧、生態(tài)發(fā)展扶貧和清潔能源建設扶貧的新路子。光伏扶貧清潔環(huán)保、技術可靠、受益穩(wěn)定，既發(fā)展了新能源，又實現(xiàn)了脫貧增收，為貧困地區(qū)脫貧攻堅培育了新產(chǎn)業(yè)，為壯大貧困村集體經(jīng)濟開辟了新路徑，為解決貧困群眾穩(wěn)定脫貧提供了新手段。但是新能源項目的選址與電網(wǎng)發(fā)展的銜接不夠，無序開發(fā)問題嚴重，電力公司要提前介入、提前規(guī)劃，理順光伏發(fā)電并網(wǎng)管理流程，深入貫徹國家光伏政策，實現(xiàn)政府、貧困戶和電網(wǎng)發(fā)展共嬴，合理利用土地、廠房或倉庫屋頂、水庫、湖泊等現(xiàn)有條件開發(fā)資源，為光伏行業(yè)的發(fā)展鋪路護航。

結(jié)語

由于社會發(fā)展導致能源損耗量不斷增加，因此人們對于新能源的開發(fā)和利用也越發(fā)迫切，通過應用光伏發(fā)電技術，對于緩解緊張的電能應用情況具有重要作用，而且隨著此項技術的不斷發(fā)展和成熟，必然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)更加高效和經(jīng)濟的運行，從而為社會發(fā)展提供更多的能源資源，滿足社會的持續(xù)發(fā)展需求，并進一步實現(xiàn)對能源資源的節(jié)約。

參考文獻：

[1]郭佳佳，呼和，郭繼旺.光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用分析[J].科技風，2016，（02）：88.

[2]陳炯亮.光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用現(xiàn)狀與對策[J].黑龍江科技信息，2015，（25）：95.

[3]裴春娥.淺談光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，（20）：147.

[4]龔程.試論光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用[J].通訊世界，2014，（05）：105-106.endprint