光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運行的影響與對策

張杰

摘要：當前我國電力事業(yè)發(fā)展迅速，隨著光伏發(fā)電并網(wǎng)的融入，我國電力服務水平不斷提高，在我國電力新能源技術推廣創(chuàng)新的各方面都發(fā)揮了重要影響。對此文章對光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運行的影響進行分析，并結合實際運行情況探討提高光伏發(fā)電并網(wǎng)下電網(wǎng)運行的改善措施。

關鍵詞：光伏發(fā)電并網(wǎng);電網(wǎng)運行;影響;解決對策

1 光伏發(fā)電并網(wǎng)簡介

光伏發(fā)電系統(tǒng)的實現(xiàn)需要太陽能電池、控制器和逆變器的配合使用，將多個太陽能電池板（組件）按照不同的排列形式（進行串聯(lián)、并聯(lián)）組成太陽能電池方陣，在接收太陽能之后電壓逐漸升高，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，例如居民太陽能發(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^[1]。

2 光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運行的影響

2.1 電網(wǎng)運行控制不佳

伴隨著光伏發(fā)電并網(wǎng)使用規(guī)模的增大之后，一旦供電環(huán)境變得惡劣，供電站的相關工作人員對于變化的電網(wǎng)功率不能得到準確的把握;對于在大規(guī)模使用之后的電能的負荷增長也是無法做出準確的判斷。這兩方面的不可把握性就造成相關工作人員在進行電能的調(diào)度過程中出現(xiàn)困難。除了大規(guī)模使用之外，工作人員無法對負荷以及電網(wǎng)功率做出準確把握之外，太陽能發(fā)電的過程中也存在著許多其他不可控因素。例如太陽能發(fā)電的過程中受到一些不穩(wěn)定因素的影響的時候，在這些不穩(wěn)定的因素之下，有時會發(fā)生較大的問題，這樣就會造成嚴重的問題。在這種情況之下，光伏發(fā)電并網(wǎng)就不再適用，相關工作人員就需要采用傳統(tǒng)的手段進行發(fā)電，這樣電能的重新調(diào)度，就無法滿足人們對于電量的正常需求，無法保證人們的正常用電。光伏發(fā)電并網(wǎng)之后，電網(wǎng)中的接入光伏電源就會增多，光伏電源數(shù)量的增加就會增加電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的壓力，使得電能的調(diào)度過程中受到明顯的影響。同時在公共電網(wǎng)中，接入光伏電源，會讓光伏電源的數(shù)量以及應用的區(qū)域變大。在這種情況下，如果電力系統(tǒng)不能夠?qū)λ泄夥娫催M行控制，那么就會使得電力系統(tǒng)的供電設備、電壓值等出現(xiàn)問題，從而造成控制效果比較差，造成整個電網(wǎng)運行過程中的安全事故。

2.2 電能質(zhì)量受損

光伏電源在并網(wǎng)之后，其運行需要在高頻調(diào)制之下，進行逆變器的運轉(zhuǎn)工作，但是在這種方式的運行之下，是比較容易出現(xiàn)諧波的，諧波會讓電能的質(zhì)量受到損傷。我國傳統(tǒng)的電網(wǎng)帶那個供應模式是單一供應，但是這是不符合光伏電源接入之后的情況的。在光伏電源接入到電網(wǎng)之后，其相應接入點的電壓是不相同的，因此就需要對接入光伏電源之后的電網(wǎng)進行管理，這樣就會造成其中需要對此進行管理的環(huán)節(jié)比較多。在以上幾種情況之下，在出現(xiàn)諧波，電壓、輸出功率的不穩(wěn)定性、工作環(huán)節(jié)的增多都會造成電能質(zhì)量受損。

3 光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運行影響的改進對策

對分布式光伏并網(wǎng)電網(wǎng)影響進行分析可知，當前電力行業(yè)對分布式光伏并網(wǎng)的應用仍然處于發(fā)展階段，在實踐過程中容易出現(xiàn)一些問題。不僅對電力行業(yè)的發(fā)展造成了阻礙，對用戶正常用電、安全用電、穩(wěn)定用電等造成了一定的影響。因此，相關電力部門應加強對分布式光伏并網(wǎng)的研究，以促進電網(wǎng)的發(fā)展。下面從幾個方面進行提升電網(wǎng)運行對策的分析。

3.1 提高電網(wǎng)的控制

第一，因為光伏電源受到輻射度、光照等的影響還是比較大的。所以針對這一情況，相關技術人員要對光伏電源接入電網(wǎng)之后所在區(qū)域的光照強度、輻射度、云層量進行調(diào)查，再利用相關技術構建光伏發(fā)電功率的模型。通過相關自然條件與光伏發(fā)電功率相結合，找到存在的規(guī)律，從而為后期的實際運用提供相關數(shù)據(jù)的支持。第二，通過相關的數(shù)據(jù)來找到安裝光伏電源的最佳位置，減少外來因素對于光伏電源的影響，提高光伏電源在應用過程中的穩(wěn)定性。第三，需要進行電能的儲備。儲能技術主要有以下幾方面：首先，磷酸鐵鋰電池儲能技術。在我國電能儲存技術中，鋰電池的應用較為普遍，當前很多電子設備都是用鋰電池進行儲能與供能^[2]。其次，釩電池。通常，釩電池也被叫做氧化還原液流電池，是一種當前研發(fā)力度較大且容量較大的電化學儲能電池。它不同于其他電池的特點是正負極處都使用了釩鹽溶液，作為當前很多儲能領域的首選，釩電池的優(yōu)勢也是非常明顯的：其系統(tǒng)運行安全性較高。另外，飛輪儲能技術。這種技術在當前的應用范圍相對廣泛，就是利用飛輪動能儲存的形式進行電能轉(zhuǎn)化及儲存，也是一種較為新穎的分布式光伏系統(tǒng)儲能技術。由于飛輪儲能技術在實際應用中能量密度較大，并且為純物理方式儲能，因此在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較好，并且對于環(huán)境本身的穩(wěn)定性要求也最低，不過它的造價也相對更高。當前應用較為普遍的飛輪儲能技術就是單沖程柴油機飛輪儲能。

3.2 提高電能質(zhì)量

供電單位要想提高電能的質(zhì)量，必須要提高電能的監(jiān)管工作。相關人員可以在并網(wǎng)之前，對每一個光伏電源的接入點都進行電能質(zhì)量的綜合性管理。通過對接入點都進行電能質(zhì)量的綜合性管理實現(xiàn)電能質(zhì)量的檢測。在檢測的過程中，如果發(fā)現(xiàn)諧波或者是電壓波動，相關的技術人員可以迅速采取措施，從而加強對電能質(zhì)量的控制。

3.3 加強科學規(guī)劃管理

針對分布式光伏并網(wǎng)電力系統(tǒng)在運行過程中可能出現(xiàn)的一些問題，相關電力企業(yè)應該加強對電力系用的規(guī)劃與管理工作，通過科學的規(guī)劃管理確保電網(wǎng)的正常運行。由于分布式光伏接入配電網(wǎng)之后，會導致傳統(tǒng)電源的比例降低，從而對配電網(wǎng)的控制方式與結構造成影響。因此可以看出，未來一段時間內(nèi)低壓配電網(wǎng)的應用會逐漸增多，電網(wǎng)電力電量多數(shù)都由低壓配電網(wǎng)供應。為降低分布式光伏并網(wǎng)對電網(wǎng)可靠性與供電質(zhì)量的影響力，電力企業(yè)應該加強對電網(wǎng)頂層設計，對電網(wǎng)設計進行規(guī)劃。電力企業(yè)可以以電力電量平衡、電氣仿真計算及負荷預測等方法為基礎，對分布式光伏并網(wǎng)點網(wǎng)規(guī)劃進行高滲透率與高密度的研究。從而對電網(wǎng)分布式電源并網(wǎng)進行合理規(guī)劃，為后期電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性提供保障。電力企業(yè)在進行分布式光伏并網(wǎng)點網(wǎng)應用時，需要對并網(wǎng)運行流程進行規(guī)范管理。分布式光伏并網(wǎng)點網(wǎng)在運行過程中容易出現(xiàn)波動性或者間歇性等特點，從而對電網(wǎng)的正常運行造成不利影響。電力企業(yè)應該加強對分布式光伏并網(wǎng)電網(wǎng)的駕馭能力，對如何規(guī)范運行管理進行深入研究，并以當前運行過程中存在的一些常見問題為基礎，進行管理制度的制定，包括檢修管理、自動裝置管理等管理內(nèi)容。

結束語

光伏發(fā)電并入配電網(wǎng)后，直接影響著配電系統(tǒng)的運行質(zhì)量，無法滿足電力事業(yè)的發(fā)展需求。對此，有必要結合實際采取有效的解決措施，合理設計配電系統(tǒng)，完善智能配電網(wǎng)供電機制，以此促進供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]梁波，王旭東，馮延坤.分布式光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響及應對措施[J].電世界，2019，60（12）：9-13.

[2]李秀云，韓繼武.大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響及其發(fā)展現(xiàn)狀[J].智慧中國，2019（04）：93-95.