分布式光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響及應(yīng)對措施

分布式光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響及應(yīng)對措

施摘要：由于最初的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境問題已逐漸以犧牲環(huán)境為代價，其中包括由于不完善的燃煤電廠而導(dǎo)致的中國大部分地區(qū)的冬季變暖和霧氣問題。人們確實需要轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，以太陽能發(fā)電廠為代表的可再生能源已成為社會關(guān)注的重點。太陽能作為一種全面，安全，無污染的能源，隨著技術(shù)的發(fā)展具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。中國制定了一系列政策，鼓勵建設(shè)分散式太陽能發(fā)電廠。本文介紹分布式光伏發(fā)電網(wǎng)絡(luò)對電能質(zhì)量的影響并提出對策。關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；電網(wǎng)影響；應(yīng)對措施1光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響光伏發(fā)電作為新興發(fā)電形式，在并入電網(wǎng)過程中還是對電網(wǎng)運行存在一定影響，主要體現(xiàn)在以下幾方面：1.1對電網(wǎng)運行控制有一定影響光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式并網(wǎng)和分散式并網(wǎng)方式，集中式并網(wǎng)就是指將光伏發(fā)電所產(chǎn)生的電能直接輸送到電網(wǎng)，供電網(wǎng)調(diào)度使用，這種并網(wǎng)方式主要適應(yīng)于大型光伏電站并網(wǎng)，如大面積的公路光伏發(fā)電裝置就是運用這種方式并網(wǎng)；分散式并網(wǎng)是指所發(fā)出的電能不直接供往電網(wǎng)，產(chǎn)生的電能存在某一負(fù)載中，電網(wǎng)需要的時候再調(diào)度使用，通常用于城區(qū)內(nèi)、特別是于建筑結(jié)合的光伏系統(tǒng)，比如裝置于屋頂上的光伏發(fā)電裝置。再者光伏發(fā)電主要是利用太陽光進(jìn)行發(fā)電，因而受天氣影響較大，發(fā)電量存在不穩(wěn)定性。光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)形式的不同和發(fā)電量的不穩(wěn)定造成光伏發(fā)電裝置所發(fā)的電量并入電網(wǎng)后電網(wǎng)中電源點數(shù)的增加，并且這些點數(shù)的分布和數(shù)量沒有任何規(guī)律可循，所以對電源的控制和電網(wǎng)的運行都增加了一定的難度。1.2對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響分布式光伏發(fā)電高比例接入地區(qū)，變流器等電力電子元件大規(guī)模接入電網(wǎng)，易導(dǎo)致諧波、電壓閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量指標(biāo)超標(biāo)。例如；此種情況在浙江嘉興部分分布式光伏發(fā)電集中并網(wǎng)點已出現(xiàn)過電壓閃變、諧波畸變率等指標(biāo)超標(biāo)的案例。1.3增加了繼電保護(hù)的復(fù)雜性大量分布式光伏發(fā)電接入，改變了配網(wǎng)潮流規(guī)律和網(wǎng)供負(fù)荷特性，配電網(wǎng)故障特征發(fā)生較大變化，致使繼電保護(hù)整定計算及運行管理更加復(fù)雜。①增加保護(hù)整定難度。故障時，分布式光伏發(fā)電短時間保持低電壓穿越運行狀態(tài)，將持續(xù)提供故障電流和恢復(fù)電壓，增加了線路重合閘和備自投失敗的風(fēng)險。仿真結(jié)果表明，當(dāng)分布式光伏發(fā)電容量占比超過20%時，將出現(xiàn)因不滿足無壓條件而導(dǎo)致備自投失敗的情況。②對保護(hù)配置提出更高要求。隨著分布式光伏發(fā)電的高比例接入及供電可靠性要求的不斷提高，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)單端保護(hù)不能滿足運行要求，將逐步應(yīng)用以光纖差動為代表的快速保護(hù)。1.4對電網(wǎng)運行統(tǒng)一性產(chǎn)生一定影響由于光伏發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)發(fā)電形式不一樣且發(fā)電所采用的能源不一樣，所以發(fā)電停電的時間不能統(tǒng)一。在傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)進(jìn)行發(fā)電時光伏發(fā)電可能因為天氣原因沒有進(jìn)行發(fā)電，也可能在傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)因為某種原因停電時光伏發(fā)電正在發(fā)電，因而兩者不具備統(tǒng)一性。如果在傳統(tǒng)行業(yè)停電時而光伏發(fā)電系統(tǒng)正在發(fā)電供向電網(wǎng)，那么就會產(chǎn)生“孤島效應(yīng)”影響，即成為孤立電源對周圍電網(wǎng)進(jìn)行供電，一旦電網(wǎng)來電會產(chǎn)生較大的沖擊電流，對電力設(shè)備設(shè)施造成損害和給可能正在維修電網(wǎng)的維修人員造成身體傷害或者生命傷害。2光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)運行影響的改進(jìn)策略2.1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(jìn)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因為光伏電源受到輻射度、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)人員要對光伏電源接入電網(wǎng)之后所在區(qū)域的光照強(qiáng)度、輻射度、云層量進(jìn)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(jìn)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(jìn)行補(bǔ)給，從而實現(xiàn)電能的穩(wěn)定運行，提高電網(wǎng)的運行效率。2.2嚴(yán)把工程質(zhì)量，確保電網(wǎng)安全運行分布式光伏發(fā)電工程質(zhì)量作為行業(yè)發(fā)展的核心要素，推進(jìn)相關(guān)部門盡快出臺包括安裝質(zhì)量與系統(tǒng)缺陷的檢查、電氣安全、電網(wǎng)接入、結(jié)構(gòu)安全、防雷接地及運維、驗收等多維度的項目準(zhǔn)入和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，健全監(jiān)督機(jī)制體制，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，確保分布式光伏發(fā)電高質(zhì)量發(fā)展。嚴(yán)把分布式并網(wǎng)關(guān)口，杜絕帶缺陷接入。嚴(yán)格落實最新技術(shù)要求，嚴(yán)控信息接入、設(shè)備入網(wǎng)檢測及現(xiàn)場驗收，加強(qiáng)功率控制、電壓調(diào)節(jié)、低電壓穿越、等運行特性檢測。嚴(yán)把入網(wǎng)關(guān)，實行一票否決制，對不滿足并網(wǎng)要求的分布式光伏發(fā)電堅決不予并網(wǎng)。2.3設(shè)備選擇根據(jù)我國電力設(shè)施建設(shè)的相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)做好斷路器選擇，并選擇合適的高壓線路導(dǎo)線、逆變器等。計算分布式光伏發(fā)電短路電流時，應(yīng)該按照額定電流的1.2倍計算，從而選擇合適的真空斷路器。充分考慮光伏發(fā)電中期容量，選擇單芯、三芯在接受太陽照射/不受太陽照射情況下的截面積，選擇合適型號的導(dǎo)線。同時應(yīng)該根據(jù)電容器參數(shù)表，選用容量小的逆變設(shè)備，提升系統(tǒng)可靠性，確定額定輸出功率，做好光伏電池選型。2.4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。2.5加強(qiáng)和規(guī)范分布式光伏發(fā)電申請與并網(wǎng)管理①規(guī)范分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)，明確各部門工作職責(zé)，劃定業(yè)務(wù)界面，理順工作流程。光伏報裝、抄表結(jié)算、用電檢查實行專業(yè)化管理，低壓分布式光伏發(fā)電業(yè)務(wù)實行屬地化辦理。②加強(qiáng)前期業(yè)務(wù)受理管控，一次性告知光伏發(fā)電所需資料，準(zhǔn)確答復(fù)客戶的咨詢事宜，定期對接已備案長期不施工的客戶，掌握客戶的意愿動向。③嚴(yán)格服務(wù)時限，確保按時限履行并網(wǎng)流程，按周期對自然人客戶進(jìn)行集中備案，杜絕因工單超時限或備案不及時而延誤客戶并網(wǎng)。④加強(qiáng)對光伏產(chǎn)品、第三方施工單位的監(jiān)管力度，確保利益不受損害。⑤通過營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)、95598電話回訪等渠道，常態(tài)化開展分布式光伏發(fā)電服務(wù)管控工作，堅決杜絕超時限、體外流轉(zhuǎn)現(xiàn)象，提高光伏并網(wǎng)服務(wù)工作質(zhì)量。結(jié)語：由于節(jié)能和保護(hù)綠色環(huán)境的好處，分散式太陽能發(fā)電廠具有不斷增長的勢頭。隨著越來越多分散的光伏資源連接到電網(wǎng)，需要改進(jìn)電網(wǎng)的設(shè)計、規(guī)劃、操作和控制以優(yōu)化其發(fā)展。電力人員需要逐步考慮這一點，但是更成熟的分布式光伏技術(shù)必將引領(lǐng)電力發(fā)展的新紀(jì)元，智能電網(wǎng)正在悄然接近。參考文獻(xiàn)：[1]王博，