光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略

光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略

范磊

国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司 215000

摘要：随着我国经济的高速发展建设，能源问题也越来越严峻。因此，通过利用光伏发电可以优化我国电力能源结构。特别是利用分布式光伏发电技术，可以增强电网运行的安全性和稳定性，为社会日常生产生活提供充足而稳定的电力能源。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略提出了一些建议，仅供参考。

关键词：光伏发电并网;电网运行;影响;解决策略

引言

随着我国电力事业的不断发展，光伏发电技术的不断进步，摒弃传统供电方式发展新技术开发新的电力资源是社会发展的必然要求。光伏发电并网技术属于前沿技术，目前仍有很多不足，在诸多方面仍需改进，例如，光电转化损耗、接入网技术、电流变换技术等方面。但是相信随着科技的进步，光伏发电并网技术必然会愈加丰富和完善，必将为社会的和谐可持续发展作出重要贡献。

1光伏发电并网简介

光伏发电是将太阳能转换成电能的发电系统。光伏发电装置主要由三部分构成：太阳能电池板、控制器、逆变器。太阳能电池板是由一块块能接收太阳能的电池串联组合而成，再连接控制器就形成了光伏发电装置。光伏发电主要原理是利用光电效应使半导体与金属结合的部位之间产生电位差的现象，其次是形成电压过程。光伏发电装置所产生的电为直流电，需通过逆变器转化为交流电才能供给电网使用。将光伏装置产生的电并入公共电网供其使用就叫做光伏发电并网。对于偏远地区的人们在使用电能的时候，光伏电源的灵活性，可以为其使用更好效果的电能。光伏发电在其使用的区域开始使用之后，可以有多种选择使用的方式，。它们可以独立使用，也可以与其他的配电网共同配电。如此强的适应性，基本上可以满足人们对于电能的需求量。但是由于季节的不同，光伏电源在进行电能的转换的过程中会受到影响，从而阻碍了电网的正常运行。

2光伏发电并网对电网运行的影响

2.1影响电网运行的控制效果

通过使用光伏电源，大大降低了传统能源对于环境的不利影响，为人们提供了安全可靠的电力资源，但随着其规模越来越大，也相应给电网带来了不利影响。如果电网的供电环境较差，大规模的光伏发电并网会导致电网潮流改变，电网设备过载，使电网的供电无法正常进行。由于大规模的光伏发电并网，导致工作人员无法对电网功率以及供电的负荷有一个准确的判断，再加上太阳能转化电能过程不稳定，会严重影响电网的正常供电工作。因此对于这种情况，电网调度人员不能再通过光伏发电并网来进行供电，需使用传统电源重新调度电能。同时，光伏电源的大规模接入，也将导致电网的调峰调频压力较大，也会影响电能的正常调度。如果相应的工作人员不能够有效把控光伏电源的正常工作会导致整个区域的电力系统受到影响，相应的电能控制效果较差，容易引发电网运行的安全事故。

2.2对电压和电能质量的影响

在光伏发电装置产生的电能没接入电网前，电网的电流形式单一且电流平稳易于掌控。而当光伏发电装置产生的电能接入电网后使得电网的电流形式多样化，并且光伏发电装置产生的电能本身会受天气等的影响造成发电量不稳定，这种影响会延续到并入电网后，对电网的电流产生影响，导致电网的电流不稳定且变得不易掌控。大型光伏发电系统发电量高、对电网影响大，然而如果大型光伏发电系统受天气影响势必会造成电压的波动。另外，由于光伏发电系统所发出的电为直流电，在经逆变器转变进入电网时肯定会产生谐波，对电网造成影响。

2.3孤岛效应

在光伏电源与并网后，很容易发生相应的孤岛效应，其中如果公共电网出现故障，继电保护切除故障点后，而光伏电源依然正常工作的时候，就会导致孤岛效应。一方面，如果在电网事故处理时未发现孤岛内电网小网运行，有可能导致非同期并网，造成电网震荡，危及电力系统稳定运行。另一方面，如果出现相应的孤岛效应，电力维修人员在进行电网故障检查过程中，很容易发生安全事故，而且如果不能够及时维修会导致整个电网系统的供电工作受到严重影响，使电力系统故障进一步扩大，影响人们正常的生产生活。

3解决光伏发电并网对电网影响的策略

3.1提升电能质量

在光伏电源并网发电过程中，要加强对于电能质量的监督管理工作，在进行光伏电源并网操作之前，相应的工作人员要加强对光伏电源并网接入点的电能质量监管工作，如果出现电压波动或者谐波，相应的技术人员要及时解决处理，采用投退无功补偿装置、主变档位调节、投入消谐装置等方式，确保电能质量，为人们提供安全可靠的电力能源。

3.2提高电网的控制

针对电网在运行过程中控制不佳这种情况，供电相关单位可以运用光伏发电功率预测技术来对光伏电源并入电网之后的输出功率进行检测，使得光伏电源以及其他电源可以在自动化的情况下实现输出功率以及电压的监管，从而实现供电调度的合理性。为实现供电调度分配的合理性，供电站要做到以下几点。（1）因为光伏电源受到辐射度、光照等的影响还是比较大的。所以针对这一情况，相关技术人员要对光伏电源接入电网之后所在区域的光照强度、辐射度、云层量进行调查，再利用相关技术构建光伏发电功率的模型。通过相关自然条件与光伏发电功率相结合，找到存在的规律，从而为后期的实际运用提供相关数据的支持。（2）通过相关的数据来找到安装光伏电源的最佳位置，减少外来因素对于光伏电源的影响，提高光伏电源在应用过程中的稳定性。（3）需要进行电能的储备。对于电源发电的过程中，肯定会出现电能不稳的情况，所以在这种情况之下，需要运用储备好的电能进行补给，从而实现电能的稳定运行，提高电网的运行效率。

3.3改善孤岛效应

孤岛效应就是供电过程因为故障或者维修停电的时候，光伏并网发电系统没有把自己和市电网路相分离，导致与周边的负载形成了供电企业不能掌握的自给供电孤岛。在孤岛运行过程中，通常会产生一些问题：一是使维修者发生触电事故；二是使传统继电保护性能受到配电系统的影响；三是电网在恢复的时候，孤岛区域和电网相位无法同步，进而导致无法实现联网；四是如果使用单相逆变器可能会导致孤岛之中的三相负载产生缺相的问题；五是在发生孤岛的时候，如果合闸的话还会造成再次跳闸，从而给相关设备与逆变器带来损害。针对这些问题也有了相应的应对技术，例如，当该系统在接入之后会使电网的结构及电流流向、大小根据实际情况自动改变，由此触发各类保护设备，缩小继电器自身的保护区域。这样在产生故障的时候，就会启动分散式发电分支继电器，从而给电路带来保护作用。这样出现故障时，整个光伏电站其自动保护设备就会形成保护作用，降低误操作发生的机率。

结束语

综上所述，本文通过对目前光伏电源并网实际状况的研究分析，对光伏电源并网后所产生的各类影响进行了介绍，并针对各类影响提出了相关的控制电网运行的具体措施，为我国光伏电源并网提供一定的参考。

参考文献

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