大型并網(wǎng)光伏電站對(duì)電力系統(tǒng)影響的研究

孫家寶

【摘??要】社會(huì)不斷發(fā)展，人們對(duì)電能的需求不斷提升，同時(shí)，對(duì)電能質(zhì)量及相應(yīng)發(fā)電模式的環(huán)保性高低等提出的要求也越來越高。分布式發(fā)電的出現(xiàn)，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)集中式發(fā)電的不足，通過有效發(fā)揮分布式發(fā)電實(shí)效性的方式，可大幅度提升居民用電穩(wěn)定性及安全性，針對(duì)其開展深入研究非常具有必要性。

【關(guān)鍵詞】并網(wǎng)光伏電站;電力系統(tǒng);影響

前言

分布式發(fā)電技術(shù)有別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的最大不同是是發(fā)輸配三者在物理空間上高度壓縮，其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：一般建設(shè)在用戶附近，輸送通道較短，且輸送方式靈活;具備接入現(xiàn)有網(wǎng)架的技術(shù)基礎(chǔ)，通過一定的技術(shù)手段可以反接入電網(wǎng);利用新能源發(fā)電較多，送側(cè)成本較低;電能質(zhì)量難以保證，電壓波形十分不穩(wěn)定。

1分布式發(fā)電的概念及特點(diǎn)

照比傳統(tǒng)集中式供電來講，分布式發(fā)電的設(shè)施并非集中于發(fā)電站內(nèi)部，而是基于用戶的現(xiàn)實(shí)用電需求，在相應(yīng)的區(qū)域或者配電網(wǎng)中直接開展分布式電源安裝操作，發(fā)電容量通常較少，在幾千瓦到幾十兆瓦左右，只能夠支撐指定用戶或者指定區(qū)域中用戶的用電，也可以作為集中式發(fā)電電網(wǎng)的補(bǔ)充，所以，可在充分考量用戶實(shí)際用電特點(diǎn)及需求的基礎(chǔ)上，對(duì)分布式用電開展靈活、有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，有助于確保發(fā)電的效率及穩(wěn)定性。基于運(yùn)行模式可將分布式發(fā)電氛圍并網(wǎng)模式以及孤網(wǎng)模式，后者即為分布式發(fā)電自治系統(tǒng)，和其他的電網(wǎng)不相連，發(fā)電方式相對(duì)更為靈活，可基于需求進(jìn)行調(diào)整;前者主要是通過和現(xiàn)存電力系統(tǒng)并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)的，具體職能為對(duì)電網(wǎng)用電高峰負(fù)荷進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，進(jìn)而更好的確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

2分布式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響

2.1對(duì)電壓的影響

分布式發(fā)電使得電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對(duì)電流的方向和大小產(chǎn)生影響，使其產(chǎn)生變化，電壓由于電流方向和大小變化的影響產(chǎn)生變化。分布式電源容量及位置均會(huì)對(duì)電壓的變化產(chǎn)生影響，通過有效開展電壓調(diào)節(jié)操作的方式，可大幅度降低電網(wǎng)負(fù)荷點(diǎn)電壓提升情況出現(xiàn)的可能性，更好的確保居民用電安全。

2.2對(duì)電能質(zhì)量的影響

分布式發(fā)電操作實(shí)際開展過程中會(huì)涉及到大量電力電子轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，使得許多非線性負(fù)載大幅度增加，進(jìn)而使得電網(wǎng)產(chǎn)生電壓及電流波形畸變的問題出現(xiàn)的可能性大幅度提升，具體而言，第一，分布式發(fā)電過程中，完成配電網(wǎng)接入操作以后，倘若分布式電源自身的功率相對(duì)較大，便可能在電源啟動(dòng)后導(dǎo)致電網(wǎng)電壓于短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)劇烈的變化，這種情況也稱之為電壓閃變，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)系統(tǒng)整體電能質(zhì)量大幅度降低。第二，對(duì)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用通常涉及到系統(tǒng)諧波污染問題，且一般來講，轉(zhuǎn)換器的數(shù)量越大，對(duì)諧波幅度產(chǎn)生的影響便會(huì)越大，最終會(huì)導(dǎo)致電能的質(zhì)量出現(xiàn)降低的問題。第三，除上述兩點(diǎn)外，分布式發(fā)電對(duì)電能質(zhì)量也存在積極影響，特別是基于電網(wǎng)關(guān)聯(lián)負(fù)載較大的情況下，通過分布式發(fā)電，可促使電網(wǎng)負(fù)荷降低，進(jìn)而使得系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性降低，有助于更好的確保電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定。

2.3對(duì)電力市場(chǎng)的影響

分布式發(fā)電發(fā)展腳步的不斷加快，促使發(fā)電的方式逐漸趨于多種類化發(fā)展，對(duì)促進(jìn)電力市場(chǎng)的良性競爭存在積極影響。具體而言，用戶可基于自身對(duì)電能的現(xiàn)實(shí)需求，包括電能的價(jià)格、質(zhì)量等，更有針對(duì)性的開展供電方式的擇選操作。此外，電力系統(tǒng)也可以更為靈活的設(shè)計(jì)相應(yīng)的電力銷售機(jī)制，對(duì)電力市場(chǎng)發(fā)展存在積極影響。

2.4對(duì)繼電保護(hù)的影響

多數(shù)配電系統(tǒng)和分布式發(fā)電相連接以前都呈放射狀，運(yùn)行便捷性較高，相關(guān)電流保護(hù)操作的開展難度較低，但在和分布式發(fā)電相連接后，其電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，促使原本單向的流入負(fù)荷轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)方向，進(jìn)而對(duì)原有繼電保護(hù)造成不良影響，具體而言，首先，倘若基于分布式發(fā)電影響出現(xiàn)故障電流，則極易導(dǎo)致流經(jīng)饋電繼電器的電流量減少，進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)無法正常發(fā)揮實(shí)效性;其次，分布式電源本身存在分布不規(guī)則的特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致和發(fā)生故障的饋線相鄰的沒有發(fā)生故障的饋線產(chǎn)生無動(dòng)作跳閘的問題。最后，分布式發(fā)電接入會(huì)使得原有配電網(wǎng)的故障水平發(fā)生改變，如果想要預(yù)防此類情況的產(chǎn)生，則需要針對(duì)斷路器等相關(guān)保護(hù)裝置開展有效的升級(jí)操作。

3分布式光伏發(fā)電的發(fā)展建議

3.1穩(wěn)步推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展

在新時(shí)期的能源應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型當(dāng)中，能源局應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)與發(fā)電企業(yè)的合作交流，并為它們頒布相關(guān)的引導(dǎo)和鼓勵(lì)政策，推動(dòng)企業(yè)對(duì)分布式光伏發(fā)電模式的進(jìn)一步研究。發(fā)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的光伏發(fā)電管理制度，規(guī)范員工操作，充分加強(qiáng)對(duì)分布式光伏發(fā)電相關(guān)技術(shù)的研究力度。同時(shí)，當(dāng)前的電力企業(yè)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)各種先進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，使得電網(wǎng)資源能夠得到最為合理的分配和利用，進(jìn)而保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠，穩(wěn)步推進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

3.2逐步推進(jìn)光伏發(fā)電模式的創(chuàng)新完善

隨著太陽能應(yīng)用技術(shù)的逐步優(yōu)化，光伏發(fā)電水平也獲得了顯著的上升，電力市場(chǎng)應(yīng)當(dāng)在這樣的狀況下，積極探索全新的投資方式，并且要盡可能設(shè)計(jì)出合理而完善的光伏發(fā)電利用機(jī)制，加強(qiáng)與電力運(yùn)營商之間的聯(lián)系，逐步形成密切的合作關(guān)系，推動(dòng)可再生能源利用的和諧有效性。同時(shí)，電力企業(yè)還需要對(duì)自身的業(yè)務(wù)經(jīng)營模式展開多方面調(diào)整，結(jié)合不同區(qū)域用戶的真實(shí)需求，針對(duì)基礎(chǔ)的交易模式進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，并跟隨政府的政策進(jìn)行改進(jìn)，形成完善的用電交易體系。這一流程不僅有助于保障各個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，還能夠形成良好的合作與競爭關(guān)系，為用戶的用電需求形成基礎(chǔ)保障。

結(jié)束語

總而言之，在經(jīng)濟(jì)水平穩(wěn)步上升的時(shí)代，能源消耗和環(huán)境破壞已經(jīng)變得非常嚴(yán)重，但想要停止對(duì)能源的使用是不可能的，只有從能源利用方式上進(jìn)行優(yōu)化，才能夠在維持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。為此，電力行業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)光伏發(fā)電的合理應(yīng)用，積極完善基礎(chǔ)的分布式光伏發(fā)電模式，充分發(fā)揮光伏發(fā)電的各方面效益，推動(dòng)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：五家渠京能新能源有限責(zé)任公司）