光伏電站有功功率優(yōu)化分配研究

袁小燕

摘?要：并網(wǎng)光伏系統(tǒng)具有無(wú)功功率獨(dú)立控制能力，通過(guò)控制好光伏電站有功功率，能夠有效的提升對(duì)于太陽(yáng)能資源的利用效率，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文主要分析了光伏電站有效功率的控制措施，并詳細(xì)研究了光伏電站有功功率的優(yōu)化分配措施，以期能夠提升我國(guó)光伏電站有功功率的控制水平。

關(guān)鍵詞：光伏電站;有功功率;優(yōu)化分配

在電網(wǎng)的正常運(yùn)行過(guò)程中，隨著光伏電站裝機(jī)容量不斷地增多，太陽(yáng)能光照資源具有一定的波動(dòng)性和間歇性，這也就導(dǎo)致光伏電站的輸出功率同樣會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，影響了光伏電站的運(yùn)行穩(wěn)定性。在電網(wǎng)的正常運(yùn)行過(guò)程中，需要詳細(xì)的規(guī)定光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)，有效的做好光伏電站有功功率的控制工作和分配工作，才能夠促進(jìn)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

一、光伏電站有功功率分配研究現(xiàn)狀

太陽(yáng)能是目前應(yīng)用比較廣泛的綠色能源之一，同時(shí)對(duì)于我國(guó)社會(huì)文明的發(fā)展和進(jìn)步也會(huì)產(chǎn)生非常重要的影響，但是我國(guó)目前具備的光伏發(fā)電技術(shù)還不夠成熟，針對(duì)光伏電站的研究工作中，大部分研究工作人員的主要研究方向都放在了如何提升光伏發(fā)電技術(shù)以及光伏發(fā)電效率問(wèn)題上，希望能夠通過(guò)研究工作來(lái)緩解目前光伏電站存在的運(yùn)營(yíng)成本高問(wèn)題。但是目前光伏電站運(yùn)行面對(duì)的主要問(wèn)題是發(fā)電效率有限問(wèn)題。[1]由于對(duì)于光伏電站有功功率的分配工作沒(méi)有加強(qiáng)重視力度，導(dǎo)致光伏電站的輸出功率不夠穩(wěn)定，影響了電網(wǎng)的正常運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電屬于綠色能源之一，跟光伏電站的有功功率控制情況不同，風(fēng)力發(fā)電同樣對(duì)于有功功率分配研究非常重視，尤其是近幾年來(lái)取得了非常大的發(fā)展，能夠有效地通過(guò)發(fā)電單元來(lái)控制好輸出功率，并能夠通過(guò)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制好發(fā)電單元，實(shí)現(xiàn)了有功功率的有效控制和分配，緩解了輸出功率的不穩(wěn)定問(wèn)題，促進(jìn)了電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

相關(guān)研究工作人員為了能夠有效的控制好光伏電站的有功功率，有效的提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量，需要加強(qiáng)對(duì)于光伏電站發(fā)電技術(shù)的研究工作，尤其是光伏電站的有功功率控制分配?？梢园扬L(fēng)力發(fā)電站的控制分配方式作為科學(xué)的參考，學(xué)習(xí)風(fēng)力發(fā)電站更加全面的有功功率控制措施，把風(fēng)力發(fā)電站的有功功率控制當(dāng)時(shí)結(jié)合光伏發(fā)電運(yùn)行特點(diǎn)，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)出光伏電站的有功功率控制措施，從而確保提升光伏電站功率輸出的穩(wěn)定性。

二、光伏電站有功功率的控制分配措施

在光伏電站接入到電網(wǎng)當(dāng)中之后，需要根據(jù)電網(wǎng)的不同調(diào)度指令，來(lái)選擇不同的控制措施，這樣才能夠確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)一定的分析和研究發(fā)現(xiàn)，光伏電站有功功率控制分配措施主要有三種，分別是限制模式控制措施、調(diào)整模式控制措施以及斜率控制模式措施。

（一）限制模式控制措施

在光伏電站的有功功率控制分配過(guò)程中使用限制模式控制措施，那么需要設(shè)置整個(gè)光伏電站的有功功率控制系統(tǒng)，控制在光伏電站輸出功率預(yù)設(shè)值以及電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的限制值當(dāng)中。[2]這也就表明電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，會(huì)根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行需求，針對(duì)光伏電站的功率進(jìn)行限制，確保光伏電站的輸出功率能夠有效的滿足電網(wǎng)的正常運(yùn)行需求，并且光伏電網(wǎng)的輸出功率需要嚴(yán)格的控制在電網(wǎng)功率范圍當(dāng)中。光伏電網(wǎng)輸出功率的限制，需要經(jīng)過(guò)電網(wǎng)運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)的調(diào)查，統(tǒng)計(jì)出不同地區(qū)中所有發(fā)電廠的發(fā)電能力，并能夠根據(jù)不同發(fā)電廠的具體發(fā)電水平，相應(yīng)的制定出限制值，確?？刂坪貌煌l(fā)電廠的輸出功率，不會(huì)在運(yùn)行中出現(xiàn)波動(dòng)，促進(jìn)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。如果在使用限制模式控制措施時(shí)，光伏電站的最大發(fā)電輸出功率小于電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)定出來(lái)的限制值，那么光伏電站就需要按照電站自身的最大輸出功率進(jìn)行輸出。如果光伏電站的最大發(fā)電輸出功率大于電網(wǎng)設(shè)定的限制值，那么光伏電站就需要按照限制值進(jìn)行輸出。

（二）調(diào)整模式控制措施

在電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行過(guò)程中，如果電網(wǎng)系統(tǒng)頻繁地出現(xiàn)運(yùn)行異常情況，就需調(diào)整和控制好光伏電站的有功功率，減少光伏電站的發(fā)電輸出功率，確保電網(wǎng)的運(yùn)行頻率能夠恢復(fù)正常。通常情況下在控制分配光伏電站有功功率的情況下，很少會(huì)使用到調(diào)整模式控制措施。如果需要使用調(diào)整模式控制措施來(lái)控制和分配光伏電站的有功功率，那么要確保光伏電站的輸出功率跟限制模式控制措施相同，小于限制值時(shí)則按照電站的最大輸出功率進(jìn)行輸出。大于限制值時(shí)則需要按照電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)定好的輸出限制值來(lái)進(jìn)行發(fā)電輸出。

（三）斜率控制措施

根據(jù)光伏電站的有功功率變化率進(jìn)行限制，從而確保光伏電站的輸出功率能夠得到有效的控制。[3]在使用斜率控制措施來(lái)控制和分配光伏電站有功功率時(shí)，需要嚴(yán)格的控制好光伏電站的輸出功率變化情況，確保不同周期出現(xiàn)的任何變化都要在設(shè)定好的斜率之內(nèi)。在光伏電站有功功率控制分配過(guò)程中使用斜率控制措施，還需要確定光伏電站一定要按照最大的發(fā)電功率進(jìn)行發(fā)電，這樣才能夠更加有效的控制好光伏電站的有功功率，把斜率控制措施的效果有效的發(fā)揮出來(lái)，雖小輸出功率的變化幅度。但是在斜率控制措施的使用過(guò)程中還存在一定的問(wèn)題，如果光伏電站受到了太陽(yáng)能光照的間歇性影響，那么光伏電站的發(fā)電功率會(huì)不斷的下降，這時(shí)候即使是使用斜率控制措施，也無(wú)法有效的控制和分配好光伏電站的有功功率。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)光伏發(fā)電站的使用還不是很廣泛，使用的發(fā)電技術(shù)也不是很成熟，但是由于光伏發(fā)電站資源的特殊性，光伏發(fā)電站會(huì)成為未來(lái)主要的發(fā)電方式，因此加強(qiáng)光伏發(fā)電站的有功功率分配的研究工作很有必要。為了能夠確保提升光伏發(fā)電和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要嚴(yán)格的控制好光伏發(fā)電站的有功功率。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆晶，姜紀(jì)良，徐文倩.光伏電站有功功率控制相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（11）：183.

[2]朱逸鵬.光伏電站集群主動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法研究[D].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，2017.

[3]劉琳.光伏電站有功功率優(yōu)化分配[J].熱力發(fā)電，2015，44（11）：104-108.