光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的影響與對策

王艷艷

摘要：隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷推廣，對我國能源供給與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。因此，積極探索電網(wǎng)不穩(wěn)定運(yùn)行因素，并提出光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的解決措施，對我國新能源的開發(fā)與應(yīng)用具有重要意義?；诖?，本文對光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的重要性、影響以及光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的對策進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;電網(wǎng)運(yùn)行;清潔能源

1光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的重要性

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng)原理直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。所謂光生伏特效應(yīng)，簡言之，就是當(dāng)物體受到光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。在各種新能源利用中，光伏發(fā)電是非常普遍和極其重要的一種發(fā)電方式。這是因?yàn)楣夥l(fā)電除了像其他分布式發(fā)電一樣能夠節(jié)省投資、降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性以外，還具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電作為一種非常有效的新能源發(fā)電形式，在緩解我國電能供應(yīng)緊張問題方面能夠發(fā)揮出非常積極的作用，在不斷的發(fā)展過程中，分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電取得了相當(dāng)顯著的成果，自然也暴露出一些不足和問題，需要政府相關(guān)部門和技術(shù)人員重視起來，推動分布式光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

2 光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的影響

2.1 電網(wǎng)運(yùn)行的控制

通過光伏發(fā)電的全面推廣，給人們的工作和生活增添了許多意義，這也充分發(fā)揮出了光伏發(fā)電的重要價值。在光伏發(fā)電并網(wǎng)的運(yùn)行中，能夠充分實(shí)現(xiàn)太陽能到電能的轉(zhuǎn)化，但是隨著光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的規(guī)模不斷擴(kuò)大，如果遇到惡劣天氣就會給電網(wǎng)運(yùn)行造成巨大的困擾，另外，供電站工作人員也很難把握電網(wǎng)功率。其次，在光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷增加時，也無法做出準(zhǔn)確的判斷，從而對電網(wǎng)調(diào)度遇到巨大的困難。此外，除了光伏電網(wǎng)大規(guī)模使用以外，工作人員也無法對符合以外的功率進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，光伏發(fā)電存在許多不確定因素，比如發(fā)電過程中受到不穩(wěn)定因素的干擾，就會造成巨大的影響。光伏發(fā)電并網(wǎng)無法滿足實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行需求，就需要采用傳統(tǒng)發(fā)電模式進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度。在完成光伏發(fā)電并網(wǎng)后，電網(wǎng)接入光伏電源不斷增加，光伏電源數(shù)量的增加會為電網(wǎng)調(diào)頻帶來巨大的壓力，從而影響電能調(diào)度。另外，公共電網(wǎng)運(yùn)行中接入光伏電源，也會增加光伏電源數(shù)量，如果電力系統(tǒng)無法進(jìn)行良好的控制，就會對電力系統(tǒng)的設(shè)備造成一定的影響，從而引發(fā)電網(wǎng)運(yùn)行故障。

2.2電能質(zhì)量受損

應(yīng)用光伏發(fā)電并網(wǎng)后，還需要高頻調(diào)制的支持，通過逆變器進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，但是這種方式還會帶來一定的負(fù)面影響，產(chǎn)生的諧波會影響電能質(zhì)量。如果諧波放大還會對電網(wǎng)的輸出功率產(chǎn)生一定的改變，改變后的輸出功率更加難以控制，因此就會造成電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定，引發(fā)電網(wǎng)事故。此外，我國傳統(tǒng)的電網(wǎng)都是采用單一供應(yīng)模式，如果不符合光伏發(fā)電并網(wǎng)接入的情況，在接入光伏電源后會造成電壓差異，就需要對接入光伏電源進(jìn)行管理，因此也增加了管理工作內(nèi)容，影響電網(wǎng)可靠運(yùn)行。

3 光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行的對策

3.1 加強(qiáng)電網(wǎng)控制水平

為了更好地實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電并網(wǎng)的電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)該及時提升電網(wǎng)的控制能力，使光伏發(fā)電和其他電源自動運(yùn)行情況下進(jìn)行嚴(yán)格的電壓管理，強(qiáng)化供電調(diào)度的合理性，由于光伏發(fā)電受到光照和輻射等外界因素的干擾。因此，對于光伏電網(wǎng)接入后，要嚴(yán)格管理該區(qū)域的光照強(qiáng)度和輻射情況，充分結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù)構(gòu)建完善的光伏發(fā)電模型，找到光伏發(fā)電功率與自然環(huán)境的規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)有效的管理與控制。其次，光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行還應(yīng)該通過相關(guān)數(shù)據(jù)尋找最佳設(shè)置光伏電源的位置，以此來降低光伏電源受到外界因素的干擾，從而全面提升光伏發(fā)電并網(wǎng)中電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。另外，還要進(jìn)行合理的電能儲備，對光伏發(fā)電過程中的電能進(jìn)行合理儲備，當(dāng)光伏發(fā)電受到干擾時，可以先利用提前儲備好的電能進(jìn)行供電，以此來確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2 改善孤島效應(yīng)

改善孤島效應(yīng)的方法可以通過檢修手段對孤島效應(yīng)進(jìn)行檢測。當(dāng)電網(wǎng)在斷電之后，可以使用被動式檢測法對逆變器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測，從而找到存在的問題，如果在輸出功率以及負(fù)載功率之間有較大的差距，那么就存在孤島效應(yīng)。相關(guān)人員也可以采取主動式檢測或者是主動式與被動式檢測相結(jié)合的手段，找到其存在的問題。解決孤島效應(yīng)需要相關(guān)人員對常見的問題進(jìn)行反復(fù)的研究，找到其問題存在的共性，從而可以有效預(yù)防問題的產(chǎn)生，減少孤島效應(yīng)的發(fā)生。

3.3 電能質(zhì)量的處理措施

新能源發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響較大，為保證我國新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，必須要采取以下處理措施：①安裝電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置。在電網(wǎng)運(yùn)行中，改善電能質(zhì)量最常見的方法就是安裝動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，快速調(diào)節(jié)無功功率，保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定。動態(tài)無功補(bǔ)償器的主要安裝位置為新能源出口低壓側(cè)，根據(jù)接入點(diǎn)電壓偏差量控制所補(bǔ)償?shù)臒o功，穩(wěn)定接入點(diǎn)電壓。針對新能源并網(wǎng)導(dǎo)致的諧波問題，可安裝多脈沖換流器、電力濾波器，有效吸收諧波電流，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。其中，光伏電站并網(wǎng)，可采用多功能逆變器，使得光伏電站逆變器兼具濾波功能;風(fēng)力發(fā)電場，可在諧波水平較高母線上安裝靜止無功補(bǔ)償器，綜合濾除諧波。②采用超級電容器改善電能質(zhì)量。超級電容器作為一種儲能裝置，可有效控制電網(wǎng)有功、無功功率，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量。從超級電容器自身性能分析來看，其功率密度高、充電速度快，可有效解決瞬時停電、電壓暫降/驟升等問題，平滑電壓波動。此外，為應(yīng)對未來新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，應(yīng)從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)入手，通過改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、合理選用線路電抗/電阻之比，有效抑制并網(wǎng)引發(fā)的電壓波動、閃變問題;同時新能源技術(shù)方面，還需不斷革新，切實(shí)減少機(jī)組啟停次數(shù)、減小輸出功率變化情況，切實(shí)保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語

隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷推廣，對我國能源供給與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。但是現(xiàn)階段光伏發(fā)電并網(wǎng)經(jīng)常會存在電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定現(xiàn)象，因此，積極探索電網(wǎng)不穩(wěn)定運(yùn)行因素，并提出光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的解決措施，對我國新能源的開發(fā)與應(yīng)用具有重要意義。

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