分布式電源光伏發(fā)電對(duì)低壓電網(wǎng)的影響及對(duì)策

王春 劉海峰 杜宇航

摘 要：本文闡述的切入點(diǎn)是分布式電源以及光伏發(fā)電的并網(wǎng)要求，同時(shí)把陜南山區(qū)地域環(huán)境考慮在內(nèi)，分析以下幾個(gè)方面，即分布式電源光伏發(fā)電對(duì)低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量及孤島效應(yīng)問(wèn)題等，最終提出對(duì)應(yīng)的措施來(lái)解決這些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：分布式電源；光伏發(fā)電；電能質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.173

1 前言

我國(guó)使用分布式電源的時(shí)間不是很久，其功率一般比50 MW低，分布式電源功能最小的時(shí)候僅僅達(dá)到幾千瓦，但其具有顯著的優(yōu)勢(shì)，即與環(huán)境能夠兼容在一起，且其能夠獨(dú)立完成工作，除此之外，其還具有一定的作用，即調(diào)配電能，當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，諸如，用電緊張、資源分布不均等，基于此，使配電系統(tǒng)工作越來(lái)越穩(wěn)定。對(duì)于分布式電源光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，其主要用于作業(yè)之中，憑借光伏發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)而更好地調(diào)配、補(bǔ)充大電網(wǎng)用電。在分布式電源系統(tǒng)當(dāng)中，其中有一種形式是光伏發(fā)電系統(tǒng)，其可以憑借以下設(shè)備進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，包括：太陽(yáng)能電池、逆變器、控制器、蓄電池等，其具有顯著的優(yōu)勢(shì)，即沒(méi)有污染、使用時(shí)間久、高的可靠性、能夠獨(dú)立完成工作、具有廣的適用性等，這樣便于其并網(wǎng)運(yùn)行。

2 分布式光伏并網(wǎng)對(duì)低壓電網(wǎng)的影響

2.1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)概況

本文研究對(duì)象是我國(guó)陜南山區(qū)的某處分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)，主要對(duì)低壓電網(wǎng)的有關(guān)影響進(jìn)行分析，就此分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，其具有10MW的裝機(jī)容量，交流電低壓配電網(wǎng)的接入點(diǎn)是380V，結(jié)合本地工作的具體情況可知，等把分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入該低壓電網(wǎng)之后，其影響到此網(wǎng)的常規(guī)工作，比如，配電網(wǎng)的系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電能的質(zhì)量，以及運(yùn)行的可控性等等。

2.2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的影響

研究人員對(duì)其多次觀測(cè)之后發(fā)現(xiàn)，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)與低壓電網(wǎng)之后，逆變器以高頻調(diào)制的方式的話(huà)最終產(chǎn)生諧波，基于大電網(wǎng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)工作，輸出的電能不能其電壓何種情況，其諧波會(huì)被放大，且此種諧波長(zhǎng)時(shí)間存在。值得我們關(guān)注的是，為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供能量，這樣一來(lái)，其工作的穩(wěn)定性受到影響，對(duì)于陜南地區(qū)而言，其光照比較強(qiáng)，這里不包括降水天氣、陰天等，因分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在這些天氣之中不能高效工作，且穩(wěn)定性不高，導(dǎo)致并網(wǎng)情況下的低壓電網(wǎng)受到影響，同時(shí)其電壓發(fā)生波動(dòng)。此外，在并網(wǎng)之后增加配電系統(tǒng)工作的難度，所以，需要集中、傳輸和分配其電能的，基于此，電網(wǎng)工作的壓力越來(lái)越大。

2.3 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)造成的孤島效應(yīng)

所謂孤島效應(yīng)是指，當(dāng)對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施并網(wǎng)之后，所發(fā)生的這種效應(yīng)。此系統(tǒng)的作業(yè)并立于大電網(wǎng)，就大電網(wǎng)分析，當(dāng)其遇到故障時(shí)，則其可能不再供電，對(duì)于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)端而言，若其對(duì)該情況不了解的話(huà)，仍然按照常規(guī)工作要求供電給電網(wǎng)，使其電能被浪費(fèi)，與此同時(shí)，從事電網(wǎng)檢修、維護(hù)工作的人員也會(huì)有傷害?；诓⒕W(wǎng)運(yùn)行，即便分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)一端出現(xiàn)故障，也會(huì)有一部分大電網(wǎng)中的電能進(jìn)入到分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，使分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)端無(wú)法順利工作，針對(duì)低壓電網(wǎng)分析，若其作為一個(gè)單相分布式發(fā)電系統(tǒng)存在的話(huà)，使其系統(tǒng)三相負(fù)荷形成欠相供電的情況。

3 相關(guān)影響的解決措施

3.1 電能質(zhì)量相關(guān)影響的解決措施

我們不論采取何種措施也避免不了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)給電能質(zhì)量帶來(lái)的影響，但可以采取一些應(yīng)對(duì)措施，諸如，技術(shù)性措施，使其影響的級(jí)別得以降低。就陜南某地的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)分析，當(dāng)?shù)卣块T(mén)對(duì)其建設(shè)工作實(shí)施統(tǒng)籌管理，所以，可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行具體分析，在規(guī)劃階段，同時(shí)選用適宜的電能質(zhì)量治理裝置，然后把其配置于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的一端，并對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試。在并網(wǎng)之前，其按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，即10MW的裝機(jī)容量，且對(duì)諧波提出要求，即其控制的有效性大于等于60%。對(duì)于蓄電池而言，其容量應(yīng)大于等于系統(tǒng)的發(fā)電總量，即在16-32小時(shí)之間，進(jìn)而符合其基本要求，即針對(duì)臨時(shí)輸電、輸電的穩(wěn)定性。

3.2 孤島效應(yīng)的解決措施

如今在處理孤島效應(yīng)的時(shí)候，以技術(shù)性檢測(cè)為方式，同時(shí)借助各類(lèi)檢測(cè)手段對(duì)電網(wǎng)工作的態(tài)勢(shì)做到及時(shí)了解，再對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析采取適宜的手段來(lái)解決。孤島效應(yīng)沒(méi)有一定的規(guī)律性，為了提升總體作業(yè)的效率可以分布式監(jiān)控的方式來(lái)進(jìn)行，在使用此方式的時(shí)候，需要在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、低壓電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)等地方安置對(duì)應(yīng)設(shè)備，此設(shè)備對(duì)地網(wǎng)情況比較了解，同時(shí)接入點(diǎn)的工作態(tài)勢(shì)能夠在第一時(shí)間被偵知到，若電網(wǎng)作業(yè)不能順利完成，且不再供電的時(shí)候，需要把此信息以最快的速度傳遞到管理端，使分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不再輸電，基于此，大容量蓄電池中保存那些多余的電能，當(dāng)蓄電池達(dá)到滿(mǎn)容之后，則不再發(fā)電；對(duì)于設(shè)備偵知分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)其不能正常工作的話(huà)，其會(huì)形成警報(bào)聲，進(jìn)而分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不再接收電網(wǎng)電能，從而保護(hù)此系統(tǒng)。

3.3 模擬實(shí)驗(yàn)和綜合評(píng)析

為了進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，就陜南山區(qū)某處的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行研究，同時(shí)基于計(jì)算機(jī)構(gòu)建模擬系統(tǒng)，并對(duì)工作效果進(jìn)行分析，憑借電能質(zhì)量治理裝置、智能技術(shù)、檢測(cè)手段等內(nèi)容。基于此，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行模擬，其動(dòng)態(tài)指標(biāo)主要包括以下方面，諸如，天氣的情況、低壓電網(wǎng)工作異常、光伏發(fā)電系統(tǒng)工作異常等，這樣一來(lái)，積極有效地控制電網(wǎng)的諧波，一旦不能正常運(yùn)行的話(huà)，則警報(bào)會(huì)被及時(shí)發(fā)出，即分布在每一處的設(shè)備，進(jìn)而達(dá)到電網(wǎng)工作所需。

4 結(jié)論

總而言之，本文主要分析以下方面，諸如，分布式電源對(duì)電能質(zhì)量、孤島效應(yīng)等影響，同時(shí)提出對(duì)應(yīng)措施?；诖?，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)和綜合評(píng)析對(duì)其有效性給予證明，可在實(shí)際工作中達(dá)到推廣與應(yīng)用。

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