太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電力輸配網(wǎng)的問題及對(duì)策分析

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電力輸配網(wǎng)的問題及對(duì)策分析摘要：近年，由于太陽能具有清潔、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，在電力生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。對(duì)此，本文闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)概述分析了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電力輸配網(wǎng)的問題，并提出一點(diǎn)策略，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供參考。關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；電力輸配網(wǎng)；問題與對(duì)策引言：對(duì)于風(fēng)能以及太陽能等技術(shù)主要挑戰(zhàn)就是間歇性問題，此種不穩(wěn)定性問題能夠?qū)﹄娏Ψ€(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。在可再生能源不斷接入電網(wǎng)背景下，確保電網(wǎng)容量充裕以及運(yùn)行穩(wěn)定性越來越重要。在這種情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)逐漸從中小獨(dú)立發(fā)展成為大規(guī)模系統(tǒng)。因?yàn)楣夥娬緦儆陂g歇式發(fā)電模式，大規(guī)模并網(wǎng)能夠顯著影響配網(wǎng)結(jié)構(gòu)［1］。西安比亞迪汽車自發(fā)自用4.52808MW光伏電站項(xiàng)目，是由浙江聯(lián)盛新能源有限公司投資建設(shè)的光伏電站項(xiàng)目，總投資額約15,230,650元，該項(xiàng)目位于西安比亞迪汽車廠區(qū)屋頂，旨在通過建設(shè)屋頂光伏電站為比亞迪汽車有限公司提供更便宜的清潔能源。1光伏發(fā)電系統(tǒng)概述分布式發(fā)電消耗的能源主要以太陽能和風(fēng)能等清潔能源為主，可以有效減少對(duì)環(huán)境的影響，發(fā)電站與用戶之間線路更短，能夠降低對(duì)耕地破壞程度，能夠減少電磁干擾以及其他方面的影響。光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)重要組成部分，其基本原理為，太陽輻射照射電池板之后，光子能夠進(jìn)行電子空穴對(duì)激發(fā)，之后由于受力因素朝著兩邊移動(dòng)，此過程會(huì)在外側(cè)形成通路，此種定向移動(dòng)會(huì)形成電流，之后借助非線性元件控制調(diào)節(jié)這些電流，即簡(jiǎn)易光伏系統(tǒng)［2］。見下圖。圖1光伏系統(tǒng)2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電力輸配網(wǎng)的問題廠內(nèi)沒有電纜溝因?yàn)槲靼脖葋喌掀囋诮ㄔO(shè)初期，并未對(duì)光電系統(tǒng)進(jìn)行考慮，因此沒有預(yù)留相應(yīng)電纜溝，對(duì)于西安比亞迪汽車自發(fā)自用4.52808MW光伏電站項(xiàng)目線纜順利敷設(shè)產(chǎn)生一定影響。并網(wǎng)點(diǎn)多，成本較常規(guī)項(xiàng)目增加通過案例工程的實(shí)際情況分析，光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)較多，雖然能夠在一定程度上增加電能的獲取量，體現(xiàn)并網(wǎng)的便捷性。但是，每一個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)的出現(xiàn)皆需要一定的成本投入，具體的成本來自相應(yīng)的設(shè)備、安全保護(hù)措施、運(yùn)行管理等多個(gè)方面，所以，應(yīng)在有關(guān)方面加強(qiáng)研究投入，在保證太陽能獲取的基礎(chǔ)之上，盡量減少并網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量，這樣不僅有利于降低成本，還有利于后續(xù)的管理工作開展［3］。3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電力輸配網(wǎng)問題的對(duì)策3.1合理開展電纜溝建設(shè)工作（1）測(cè)量放線。就近從西安比亞迪汽車自發(fā)自用4.52808MW光伏電站測(cè)量主控網(wǎng)控制柱展開引測(cè)工作。完成引樁布置工作后，借助各個(gè)控制柱復(fù)核測(cè)量成果，確定之后開展下道工序施工活動(dòng)。引樁附近砌磚并開展砼灌溉工作予以保護(hù)進(jìn)行顯著標(biāo)識(shí)，避免推土淹沒，開展推土作業(yè)過程中，應(yīng)該對(duì)軸線通視問題予以充分考慮。2）土方開挖。第一，開挖工藝。見下圖。

沽￡空沽￡空?*土方工揑人工清盤圖1土方開放工藝第二，開挖邊線計(jì)算。對(duì)于西安比亞迪汽車自發(fā)自用4.52808MW光伏電站項(xiàng)目電纜溝基地面根據(jù)300mm標(biāo)準(zhǔn)考慮。對(duì)于挖方邊坡的坡度主要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地面荷載、現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)、土體穩(wěn)定、挖方深度以及地下水位等情況進(jìn)行確定。主要按照下表標(biāo)準(zhǔn)展開計(jì)算。表1臨時(shí)挖方的邊坡數(shù)值土砂土一般性黏土碎石類土體類別（不涵蓋粉砂與細(xì)砂）硬硬、軟 充填充填塑硬塑、兼砂土營粘性土邊1:1.1:0.1:1.氐 1:0.1:1.0坡值25—75—00—于50—0—1:1.50（高：1:1.501:1.001:1.251：1:1.00寬）1.5第三，采用機(jī)械方式開展土方開挖工作，并通過人工方式進(jìn)行輔助，采用機(jī)械方式開挖到底標(biāo)高以上200mm位置，之后采用人工方式開展清基作業(yè)。土方開挖施工依批次開展，第一批基礎(chǔ)完成回填處理之后，開展第二批基礎(chǔ)施工作業(yè)。第四，開展基坑開挖過程中對(duì)坡度以及坑邊進(jìn)行修正，保證邊坡合理、坑邊順直。開展挖土施工時(shí)，應(yīng)該對(duì)土體穩(wěn)定性進(jìn)行充分觀察，積極開展土體變形監(jiān)測(cè)工作。若是發(fā)現(xiàn)土體滑坡以及致使土體朝著挖方側(cè)滑移的裂縫以及軟弱夾層過程中，需要及時(shí)進(jìn)行清除以及制定頂固策略，避免土體下滑以及崩塌。第五，對(duì)于軟土場(chǎng)條件的基坑開挖作業(yè)，禁止附近出現(xiàn)振動(dòng)問題。第六，對(duì)于余土，就近向填方去進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)并攤平，若是需要將堆土放置在坑邊，則要求施工人員保證坑邊與堆土坡腳間距在1.5m以上。第七，基坑在挖設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，在基坑中央與邊沿打入木樁，并進(jìn)行標(biāo)高控制點(diǎn)引測(cè)工作，以此為基礎(chǔ)開展拉線以及坑底修正工作。第八，基坑滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求之后，讓項(xiàng)目部的質(zhì)檢人員開展驗(yàn)收工作，同時(shí)讓監(jiān)理工程師驗(yàn)收電纜溝，并在驗(yàn)槽記錄表上進(jìn)行簽字、（3）土方回填。第一，粉細(xì)砂和角礫應(yīng)該在填方區(qū)下方進(jìn)行回填作業(yè)，表層則應(yīng)用黏土或是黃土狀粉土進(jìn)行回填。對(duì)于淤泥質(zhì)土、淤泥、土體中，若是有機(jī)質(zhì)、草根以及碎塊等含量超出8%，那么禁止用于回填工作。第二，廠區(qū)內(nèi)應(yīng)該保證良好坡度，進(jìn)行臨時(shí)排水通道設(shè)置，保證溝內(nèi)積水得到及時(shí)排除。第三，隱蔽工程應(yīng)該讓監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格之后，才可以開展回填施工活動(dòng)。第五，推填土積極根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分層夯實(shí)。各層虛鋪厚度應(yīng)該保持在300mm以內(nèi)，對(duì)于施工含水量，始終保持在－4%—2%以內(nèi)。選擇平板激振夯作業(yè)，特別在邊角位置應(yīng)該認(rèn)真夯實(shí)。各層夯實(shí)之后應(yīng)該按照施工規(guī)范開展取樣施工活動(dòng)，取樣量在30m3左右，保證密實(shí)度滿足要求。第六，土方開挖檢驗(yàn)方法與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。見下表。表2土方開挖檢驗(yàn)方法與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類別主控項(xiàng)目一般項(xiàng)目項(xiàng)目 標(biāo)高 寬度 邊坡 表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)50mm,0mm+200mm，—50mm設(shè)計(jì)要求<20mm本工程標(biāo)準(zhǔn)50mm,0mm+200mm，0mm設(shè)計(jì)要求<20mm校驗(yàn)方法水準(zhǔn)儀鋼尺量，經(jīng)緯儀坡度尺，肉眼觀察2m靠尺以及楔形塞尺（4）基礎(chǔ)墊層。選擇竹膠板支模開展基礎(chǔ)墊層工作，選擇平板振動(dòng)器開展振搗作業(yè)，應(yīng)用鋁合金進(jìn)行刮杠順平處理，之后借助木抹子進(jìn)行磨平處理，保證表面平整度在5mm以內(nèi)［4］。（5）西安比亞迪汽車自發(fā)自用4.52808MW光伏電站項(xiàng)目的電纜溝模板項(xiàng)目。①完成砼地板施工活動(dòng)之后，按照電纜定位樁對(duì)底板占地電纜溝中心線定位，同時(shí)彈墨線進(jìn)行標(biāo)示，為支模提供依據(jù)保障。②選擇竹膠板開展溝壁模板施工，通過木方對(duì)外側(cè)進(jìn)行加固處理。開展竹膠板加工以及制作活動(dòng)時(shí)，需要確保牢固，禁止發(fā)生跑模以及漲模等問題。開展支設(shè)作業(yè)時(shí)，選擇對(duì)拉螺栓進(jìn)行拉結(jié)處理，按照溝深從上到排列對(duì)拉螺栓，對(duì)于模板上部則選擇鋼管進(jìn)行加固處理。③組裝要求，采用厚度、規(guī)格相同的竹膠板，并保證加固角鋼的規(guī)格統(tǒng)一，進(jìn)而提高尺寸統(tǒng)一性與精確性。對(duì)于模板縫應(yīng)該借助刮平與補(bǔ)平。加固選擇鋼管開展，禁止出現(xiàn)變形以及撓曲問題，同時(shí)應(yīng)該具有良好剛度與強(qiáng)度，充分提高砼表面平整度。④模板加固，對(duì)于縱肋選擇?48鋼管進(jìn)行加固，數(shù)量為2根，兩根鋼管距離為500mm，在各個(gè)鋼管之間穿設(shè)對(duì)拉螺栓；對(duì)于橫肋，選擇?48鋼管（1根）連接對(duì)側(cè)鋼管。⑤完成模板支設(shè)處理之后，選擇水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀開展標(biāo)高、軸線校正工作。⑥超出溝壁模板。第一，開展側(cè)模拆除作業(yè)時(shí)，應(yīng)該確保砼強(qiáng)度可以有效保證自身棱角和表面不受損傷。第二，拆模順序和模板安裝順序相反，首先將對(duì)拉螺栓的鑄鋼螺母拆除，之后對(duì)橫檔進(jìn)行松口處理，最后將立檔取下，讓模板后傾和溝壁脫開。如果模板和砼溝壁粘結(jié)或是吸附無法離開時(shí)，則選擇撬棍將模板下口撬動(dòng)，禁止對(duì)溝壁上口對(duì)模板進(jìn)行撬動(dòng)處理，確保此過程砼溝壁不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)現(xiàn)象。完成拆模工作，指導(dǎo)施工人員借助切割機(jī)沿溝壁切除預(yù)埋件螺栓以及對(duì)拉螺栓，之后手持砂輪機(jī)進(jìn)行磨平處理。第三，溝壁砼澆筑結(jié)束9—12h之后，開展養(yǎng)護(hù)作業(yè)，時(shí)間在1周—2周內(nèi)。及時(shí)開展?jié)菜B(yǎng)護(hù)，確保砼保持良好濕潤狀態(tài)，砼養(yǎng)護(hù)用水需要和拌制用水相同［5］。合理進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，減少并網(wǎng)點(diǎn)在案例工程中，為了有效減少并網(wǎng)點(diǎn)，降低項(xiàng)目成本，應(yīng)合理進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)具體的操作如下：（1） 進(jìn)行組件排布優(yōu)化。對(duì)于光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)控制方面，應(yīng)合理進(jìn)行組件排布，根據(jù)自然環(huán)境、電站的具體情況、供電線路情況、運(yùn)維管理需求等，統(tǒng)籌規(guī)劃，優(yōu)化組件排布。具體可以通過“合并”的方式盡量減少并網(wǎng)點(diǎn)。例如，為了減少并網(wǎng)點(diǎn)，可以根據(jù)光伏發(fā)電實(shí)際情況，將一些可以合并入網(wǎng)的光伏電源采取統(tǒng)一入網(wǎng)的方式，并進(jìn)行效能和價(jià)值關(guān)系的分析，取締一些效能較低、成本較大的并網(wǎng)點(diǎn)，進(jìn)行組件排布優(yōu)化［6］。（2） 合理進(jìn)行設(shè)備選型。在實(shí)踐過程中，應(yīng)根據(jù)質(zhì)量、安全、成本等方面的情況進(jìn)行設(shè)備選型，保證其型號(hào)滿足要求。尤其是為了控制并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量，應(yīng)選擇一些可以適應(yīng)多個(gè)光伏電源并網(wǎng)的設(shè)備，容量較大，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。例如，逆變器選用，目前，國內(nèi)光伏市場(chǎng)常用的并網(wǎng)型逆變器主要包括集中式逆變器和組串型逆變器兩種。①集中式逆變器。該逆變器額定功率通常稱為250—630kW，對(duì)于功率器件選擇大電流IGBI,系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇DC-AC—級(jí)2電子器件進(jìn)行公平隔離壁按壓一級(jí)全橋逆變方式變換，防護(hù)等級(jí)設(shè)定為IP20。設(shè)備具有較大體積，應(yīng)該選擇立式安裝方式。該逆變器在日照均勻的光伏地面電站、荒漠電站以及其他大型光伏電站中具有廣泛應(yīng)用，電站具有較大裝機(jī)容量，通常超出數(shù)兆瓦。②組串逆變器。該逆變器額定功率通常在50kW以內(nèi)，功率器件選擇MOSFET，電流較小，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇DC-DC-BOOST升壓與DC-AC全橋逆變電電子器件進(jìn)行變換，該逆變器防護(hù)頂級(jí)設(shè)計(jì)為IP65。體積較小，能夠采用室外壁掛方法進(jìn)行安裝。開展選型工作時(shí)應(yīng)該對(duì)以下因素加以考慮：第一，初始投資比較。集中式逆變器方案與組串型逆變器方案的主要差異部分在光伏組件串出口至并網(wǎng)點(diǎn)的直流、交流電氣設(shè)備及線纜等材料的不同。集中式和組串式逆變器方案的初始投資水平相當(dāng)。其中，若是采用組串逆變器，那么會(huì)增加整體成本費(fèi)用，但是組串式逆變器方案的直流電纜投資明顯小于集中式逆變器方案。因此，在考慮各種實(shí)際布局因素的時(shí)候，兩種方案初始投資成本基本持平。第二，系統(tǒng)效率。集中式逆變器方案以及組串型逆變器方案的逆變器損耗以及交流并網(wǎng)損耗等相對(duì)固定難以顯著提高，光伏陣列的損失是主要的改善空間。第三，運(yùn)營成本。逆變器出現(xiàn)故障問題之后，集成式需要廠商安排維修人員到現(xiàn)場(chǎng)開展維護(hù)工作。設(shè)備維修期間造成上百千瓦的光伏設(shè)備停運(yùn)，且由于設(shè)備維修需要大型起重機(jī)械進(jìn)行更換造成處理時(shí)間長；對(duì)于組串逆變器，出現(xiàn)故障之后，現(xiàn)場(chǎng)維修人員即可更換備用器件，具有簡(jiǎn)單快捷特點(diǎn)。第四，耐候性。組串式逆變器按照25年的系統(tǒng)可靠運(yùn)行設(shè)計(jì)，采IP65防護(hù)等級(jí)，能夠有效隔離外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境，為內(nèi)部器件創(chuàng)造穩(wěn)定、無塵工作環(huán)境，充分減小鹽霧、濕氣、溫度等環(huán)境對(duì)器件性能的影響整機(jī)故障率在1%范圍內(nèi)。對(duì)于集中逆變器而言，需要建設(shè)機(jī)房，其防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)為IP54，然而由于機(jī)房主要選擇直通風(fēng)散熱方法，所以實(shí)際防護(hù)等級(jí)只能夠達(dá)到IP44，并不能夠阻擋灰塵等不良因素。7］。結(jié)語：以現(xiàn)階段環(huán)保問題角度分析，光伏發(fā)電具有良好發(fā)展前景以及廣闊發(fā)展空間，尤其基于科技持續(xù)創(chuàng)新與優(yōu)化背景下，光伏發(fā)電獲得了良好支持。光伏系統(tǒng)向電力輸配電網(wǎng)中接入已經(jīng)成為重要發(fā)展趨勢(shì)，基于此種新形勢(shì)，相關(guān)人員應(yīng)該積極通過自身努力，促使兩者問題可以得到充分處理，進(jìn)而充分提高電網(wǎng)運(yùn)營可靠性以及穩(wěn)定性，進(jìn)而充分創(chuàng)造社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)：［1］武林芝.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電力輸配網(wǎng)的問題及對(duì)策［J］.數(shù)碼世界,2020,172(02):268-268.[2]宋雙靜,王密芳.分布式光伏發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響及電壓越限的解決方案[J].百科論壇電子雜志，2019,(01):457-457.蔡開晶.淺析分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)存在問題與解決對(duì)策[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2016(33):129-130.付啟利.光伏發(fā)電并網(wǎng)大電網(wǎng)面臨的問題與對(duì)策研究[J