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

      2022-03-27 02:00:58蔣清
      科學(xué)與生活 2022年2期
      關(guān)鍵詞:并網(wǎng)光伏發(fā)電措施

      蔣清

      摘要:光伏發(fā)電作為重要的傳統(tǒng)能源“替代品”,具有清潔、高效、便利、可循環(huán)等特點,正是因為其具有傳統(tǒng)能源所不具有的特點,才讓光伏發(fā)電成為各個國家所研究的重點內(nèi)容。并網(wǎng)光伏發(fā)電是一種新興的技術(shù),在穩(wěn)定性、復(fù)雜性等方面還需要人們的深入探索與研究,尤其在輸送和分配電能等方面,需要供電系統(tǒng)的進一步探究。

      關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;并網(wǎng);大電網(wǎng);問題;措施

      一、光伏發(fā)電

      光伏發(fā)電是通過使用可再生的太陽能進行電能轉(zhuǎn)換,使用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一個裝置。光伏發(fā)電依托的是太陽能的光生伏特效應(yīng),運用太陽能所發(fā)出的熱量,使太陽能在電池板的作用之下,轉(zhuǎn)化為電能。其為人們工作、生活中提供了最為有效、最為充足的能源供給。光伏發(fā)電裝置主要是由三部分構(gòu)成的,這三部分分別是控制器、太陽能電池板、逆變器。光伏發(fā)電是在這三部分的共同作用之下進行電能的儲存以及轉(zhuǎn)換。光伏發(fā)電的使用具有很多好處,不僅可以降低對環(huán)境的危害,還可以取得更好的用電效果。對于偏遠地區(qū)的人們在使用電能的時候,光伏發(fā)電的靈活性,可以起到更好的效果。光伏發(fā)電在其使用的區(qū)域開始使用之后,可以有多種選擇使用的方式。它們可以獨立使用,也可以與其他的配電網(wǎng)共同配電。光伏發(fā)電的適應(yīng)性,基本上可以滿足人們對于電能的需求量。但是由于季節(jié)的不同,光伏發(fā)電在進行電能的轉(zhuǎn)換的過程中會受到影響,從而阻礙了電網(wǎng)的正常運行。我國電網(wǎng)相關(guān)部門對光伏發(fā)電在并網(wǎng)工作的過程中國提出了規(guī)范性的要求,從而可以減少在這個電能轉(zhuǎn)換過程中造成的不良影響。(1)我國相關(guān)部門要求采用并網(wǎng)發(fā)電,這樣可以減少在發(fā)電過程中造成的不良影響。(2)在光伏發(fā)電的運行過程中,不能接入太多的容量,因為接入太多容量會導(dǎo)致電網(wǎng)的壓力增大,影響電網(wǎng)穩(wěn)定。(3)光伏發(fā)電在電網(wǎng)中電壓需要在10kV以下。這些規(guī)范工作要求相關(guān)部門進行自我監(jiān)督,從而可以使得光伏發(fā)電更好地在電網(wǎng)中運用,從而提高光伏發(fā)電在運用過程中的可靠性。

      二、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

      光伏發(fā)電的有效使用對于人們生活水平、工作質(zhì)量的增加具有重要意義,這也充分體現(xiàn)出了光伏發(fā)電在電能有效使用過程中的重要性。光伏發(fā)電并網(wǎng)的使用可以實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)換為電能的有效利用。但是伴隨著光伏發(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(guān)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(guān)工作人員在進行電能的調(diào)度過程中出現(xiàn)困難。

      光伏發(fā)電并網(wǎng)大規(guī)模使用后,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(guān)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(yīng)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(shè)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

      光伏發(fā)電在并網(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。如果在諧波放大之后,那么對于原本電網(wǎng)而言,其輸出功率也會相應(yīng)發(fā)生變化。變化之后的輸出功率對于工作人員而言,更不容易調(diào)控,所以就容易導(dǎo)致整個電網(wǎng)的電壓不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致安全事故。同時,我國傳統(tǒng)的電網(wǎng)供應(yīng)模式是單一供應(yīng),但是這是不符合光伏發(fā)電接入之后的情況的。在光伏發(fā)電接入到電網(wǎng)之后,其相應(yīng)接入點的電壓是不相同的,因此就需要對接入光伏發(fā)電之后的電網(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。

      2.3孤島效應(yīng)

      孤島效應(yīng)往往多發(fā)生于光伏電源與公共網(wǎng)絡(luò)并網(wǎng)之后。在電網(wǎng)的運行當中,如果公共電網(wǎng)中出現(xiàn)故障,那么公共電網(wǎng)就不能為人們提供正常的供電,但是在這一過程當中,光伏電源還在正常的進行供電。如果在出現(xiàn)故障的時候,不能進行及時的維修與檢修,光伏發(fā)電還在正在進行,就會使得很多處于孤島地區(qū)的人們不能得到及時的電能供應(yīng),從而形成了孤島效應(yīng)。與此同時,如果維修人員直接進行故障的檢查與維修,很容易發(fā)生安全事故,如果維修不及時,則會造成供電的不充足,影響人們的正常生活與工作。

      三、光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運行影響的改進策略

      3.1提高電網(wǎng)的控制

      針對電網(wǎng)在運行過程中控制不佳這種情況,供電相關(guān)單位可以運用光伏發(fā)電功率預(yù)測技術(shù)來對光伏電源并入電網(wǎng)之后的輸出功率進行檢測,使得光伏電源以及其他電源可以在自動化的情況下實現(xiàn)輸出功率以及電壓的監(jiān)管,從而實現(xiàn)供電調(diào)度的合理性。為實現(xiàn)供電調(diào)度分配的合理性,供電站要做到以下幾點。

      (1)因為光伏發(fā)電受到輻射度、光照等的影響還是比較大的。所以針對這一情況,相關(guān)技術(shù)人員要對光伏發(fā)電接入電網(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(guān)技術(shù)構(gòu)建光伏發(fā)電功率的模型。通過相關(guān)自然條件與光伏發(fā)電功率相結(jié)合,找到存在的規(guī)律,從而為后期的實際運用提供相關(guān)數(shù)據(jù)的支持。

      (2)通過相關(guān)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(yīng)用過程中的穩(wěn)定性。

      (3)需要進行電能的儲備。對于電源發(fā)電的過程中,肯定會出現(xiàn)電能不穩(wěn)的情況,所以在這種情況之下,需要運用儲備好的電能進行補給,從而實現(xiàn)電能的穩(wěn)定運行,提高電網(wǎng)的運行效率。

      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(guān)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)量的監(jiān)測。在監(jiān)測的過程中,如果發(fā)現(xiàn)諧波或者是電壓波動,相關(guān)的技術(shù)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)進行檢測。當電網(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)進行檢測,從而找到存在的問題,如果在輸出功率以及負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。

      參考文獻:

      [1]康紅玉.光伏發(fā)電接入對鄆城電網(wǎng)的影響分析[D].山東:山東大學(xué),2018.

      [2]張一飛.光伏發(fā)電并網(wǎng)對接入電網(wǎng)穩(wěn)定性影響的研究[D].天津:天津大學(xué),2018.

      [3]李少華.新能源發(fā)展對電網(wǎng)運行的影響及應(yīng)對思考[J].南方農(nóng)機,2019,50(02):214.

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