分布式光伏发电对电网的影响及应对措施

分布式光伏发电对电网的影响及应对措

施摘要：由于最初的经济发展，环境问题已逐渐以牺牲环境为代价，其中包括由于不完善的燃煤电厂而导致的中国大部分地区的冬季变暖和雾气问题。人们确实需要转变能源发展方式，以太阳能发电厂为代表的可再生能源已成为社会关注的重点。太阳能作为一种全面，安全，无污染的能源，随着技术的发展具有巨大的发展潜力。中国制定了一系列政策，鼓励建设分散式太阳能发电厂。本文介绍分布式光伏发电网络对电能质量的影响并提出对策。关键词：分布式光伏发电；电网影响；应对措施1光伏发电并网对电网的影响光伏发电作为新兴发电形式，在并入电网过程中还是对电网运行存在一定影响，主要体现在以下几方面：1.1对电网运行控制有一定影响光伏发电系统有集中式并网和分散式并网方式，集中式并网就是指将光伏发电所产生的电能直接输送到电网，供电网调度使用，这种并网方式主要适应于大型光伏电站并网，如大面积的公路光伏发电装置就是运用这种方式并网；分散式并网是指所发出的电能不直接供往电网，产生的电能存在某一负载中，电网需要的时候再调度使用，通常用于城区内、特别是于建筑结合的光伏系统，比如装置于屋顶上的光伏发电装置。再者光伏发电主要是利用太阳光进行发电，因而受天气影响较大，发电量存在不稳定性。光伏发电系统并网形式的不同和发电量的不稳定造成光伏发电装置所发的电量并入电网后电网中电源点数的增加，并且这些点数的分布和数量没有任何规律可循，所以对电源的控制和电网的运行都增加了一定的难度。1.2对电能质量产生影响分布式光伏发电高比例接入地区，变流器等电力电子元件大规模接入电网，易导致谐波、电压闪变、三相不平衡等电能质量指标超标。例如；此种情况在浙江嘉兴部分分布式光伏发电集中并网点已出现过电压闪变、谐波畸变率等指标超标的案例。1.3增加了继电保护的复杂性大量分布式光伏发电接入，改变了配网潮流规律和网供负荷特性，配电网故障特征发生较大变化，致使继电保护整定计算及运行管理更加复杂。①增加保护整定难度。故障时，分布式光伏发电短时间保持低电压穿越运行状态，将持续提供故障电流和恢复电压，增加了线路重合闸和备自投失败的风险。仿真结果表明，当分布式光伏发电容量占比超过20%时，将出现因不满足无压条件而导致备自投失败的情况。②对保护配置提出更高要求。随着分布式光伏发电的高比例接入及供电可靠性要求的不断提高，配电网结构日趋复杂，传统单端保护不能满足运行要求，将逐步应用以光纤差动为代表的快速保护。1.4对电网运行统一性产生一定影响由于光伏发电系统与传统发电行业发电形式不一样且发电所采用的能源不一样，所以发电停电的时间不能统一。在传统发电行业进行发电时光伏发电可能因为天气原因没有进行发电，也可能在传统发电行业因为某种原因停电时光伏发电正在发电，因而两者不具备统一性。如果在传统行业停电时而光伏发电系统正在发电供向电网，那么就会产生“孤岛效应”影响，即成为孤立电源对周围电网进行供电，一旦电网来电会产生较大的冲击电流，对电力设备设施造成损害和给可能正在维修电网的维修人员造成身体伤害或者生命伤害。2光伏发电并网对电网运行影响的改进策略2.1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。2.2严把工程质量，确保电网安全运行分布式光伏发电工程质量作为行业发展的核心要素，推进相关部门尽快出台包括安装质量与系统缺陷的检查、电气安全、电网接入、结构安全、防雷接地及运维、验收等多维度的项目准入和技术标准，健全监督机制体制，促进产业健康可持续发展，确保分布式光伏发电高质量发展。严把分布式并网关口，杜绝带缺陷接入。严格落实最新技术要求，严控信息接入、设备入网检测及现场验收，加强功率控制、电压调节、低电压穿越、等运行特性检测。严把入网关，实行一票否决制，对不满足并网要求的分布式光伏发电坚决不予并网。2.3设备选择根据我国电力设施建设的相关要求标准，应做好断路器选择，并选择合适的高压线路导线、逆变器等。计算分布式光伏发电短路电流时，应该按照额定电流的1.2倍计算，从而选择合适的真空断路器。充分考虑光伏发电中期容量，选择单芯、三芯在接受太阳照射/不受太阳照射情况下的截面积，选择合适型号的导线。同时应该根据电容器参数表，选用容量小的逆变设备，提升系统可靠性，确定额定输出功率，做好光伏电池选型。2.4改善孤岛效应改善孤岛效应的方法可以通过检修手段对孤岛效应进行检测。当电网在断电之后，可以使用被动式检测法对逆变器的相关参数进行检测，从而找到存在的问题，如果在输出功率以及负载功率之间有较大的差距，那么就存在孤岛效应。相关人员也可以采取主动式检测或者是主动式与被动式检测相结合的手段，找到其存在的问题。解决孤岛效应需要相关人员对常见的问题进行反复的研究，找到其问题存在的共性，从而可以有效预防问题的产生，减少孤岛效应的发生。2.5加强和规范分布式光伏发电申请与并网管理①规范分布式光伏发电并网服务，明确各部门工作职责，划定业务界面，理顺工作流程。光伏报装、抄表结算、用电检查实行专业化管理，低压分布式光伏发电业务实行属地化办理。②加强前期业务受理管控，一次性告知光伏发电所需资料，准确答复客户的咨询事宜，定期对接已备案长期不施工的客户，掌握客户的意愿动向。③严格服务时限，确保按时限履行并网流程，按周期对自然人客户进行集中备案，杜绝因工单超时限或备案不及时而延误客户并网。④加强对光伏产品、第三方施工单位的监管力度，确保利益不受损害。⑤通过营销业务系统、95598电话回访等渠道，常态化开展分布式光伏发电服务管控工作，坚决杜绝超时限、体外流转现象，提高光伏并网服务工作质量。结语：由于节能和保护绿色环境的好处，分散式太阳能发电厂具有不断增长的势头。随着越来越多分散的光伏资源连接到电网，需要改进电网的设计、规划、操作和控制以优化其发展。电力人员需要逐步考虑这一点，但是更成熟的分布式光伏技术必将引领电力发展的新纪元，智能电网正在悄然接近。参考文献：[1]王博，