光伏发电并网对电网运行的影响与对策

　　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。本文对光伏发电并网对电网运行的影响与对策进行探讨。

　　关键词：光伏发电;电网运行;孤岛效应;解决措施

　　1 光伏电源

　　1.1 光伏电源简介

　　光伏电源主要是通过利用太阳能电池将可再生的太阳能转化为电能， 光伏发电原理是利用太阳能的光生伏特效应，在太阳能电池板的作用下， 将太阳所发出的太阳能转化为电能。光伏电源是由太阳能电池板、控制器以及逆变器三部分组成，在这三部分共同工作下，使得太阳能转化为电能，为电力用户提供充足的清洁能源。通过大规模使用光伏电源，可以提高清洁能源在电力能源中的比重，大大降低传统能源对于环境的影响，有利于环境保护和电力能源可持续发展。另一方面，对于一些偏远地区的人们来说，通过利用光伏电源可以为人们提供充足的电能，光伏电源装置的使用灵活性较高，可以在多地区进行单独使用，另外也可以配合电网或电力储能装置来进行使用，具有较强的适应性，可以满足大部分地区的电能需求。但是光伏电源在使用过程中会受到环境因素的影响，光辐照强度、气温等都有可能导致光伏电源的使用效率下降。

　　1.2 光伏电源并网的具体要求

　　随着我国目前电网系统对于光伏电源的全面应用，为降低光伏电源并网对于电网正常运行的影响，国家对于光伏电源并网工作提出了具体要求：第一，在使用电网发电过程中，可以通过并网发电来降低相应的影响。第二，在光伏电源运行过程中，为配合电网的承载能力，要严格控制光伏电源的装机容量。第三，在光伏电源的并网过程中，要求使用电压要在8kV以下。相关的能源监督部门不断加强对于光伏电源并网工作的管理力度，提升光伏电源的应用效果，为人们输送安全可靠的电力资源。

　　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進行。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 影响电能的质量

　　在进行光伏电源并网工程后，相应的发电工作需要在高频调制下进行，并且通过使用逆变器来进行正常工作，但是在这样的运行情况下，会容易出现影响电能质量的谐波，特别是如果谐波被放大后，会导致整个电能的质量较差，电网调度人员无法准确把控供电系统的输出功率，整个电网系统的电压不稳定，容易出现供电系统的安全事故。而且对于我国传统的电网供电系统来说，其供电模式都是属于单一电源的开式网络，加入光伏电源之后，会导致电网系统的供电电压出现变化，使原本“首端高于末端”的电压特点变为“末端高于首端”或电压随光伏并网点变化的特点， 不利于电压调整。因此需要加强对于光伏电源并网的管理工作，特别是对于供电过程中谐波、电压、无功消耗的监督管理，保障电能质量。

　　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 降低光伏发电并网对电网运行影响的具体措施

　　3.1 加强对于电网的控制力度

　　在光伏电源并网后，如果电网的运行控制效果较差，电网调度人员或光伏电站运维人员可以通过使用光伏发电功率预测技术，对光伏电源的输出功率进行及时检查，在确保其他电源的正常运行的前提下，加强对于光伏电源输出功率的监管力度，保障电网供电的安全质量。因此，可以通过以下几方面来加强对于电网的控制：一是在光伏电源并网后，由于光伏电源容易受到光辐照强度等因素的影响，光伏电站运维管理人员应加强本站所在区域的光辐照强度等历史资源收集，利用计算机软件建立一个光伏发电功率数学模型，结合相应历史发电数据，掌握场站运行发电规律特征， 提高光功率预测准确度。二是通过加强对于电网系统相关设备历史运行数据的研究分析，找出最合适的光伏电源安装位置，降低外界因素对于光伏电源的影响提升光伏电源并网后的稳定性。三是在进行光伏电源发电应与区域内可控出力的电源(如火电、水电等)配合，如果出现电能供电不稳定的状况，及时调峰调频，确保电网系统的正常运行。

　　3.2 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。

　　3.3 改善孤岛效应

　　可以通过改善孤岛效应来提升光伏电源并网的稳定性，相应的技术人员要加强对于孤岛效应的检测工作，在公共电网断电之后，可以通过使用被动检测方法来对光伏电源的逆变器进行检测，分析相应的数据，结合光伏电源工作的实际状况确定出现问题的位置。如果电网输出功率与负载功率存在较大的差异，那么这种情况，一定会存在孤岛效应，因此相应的工作人员可以通过采用主动检测与被动检测方式的结合，及时确定电网工作系统中存在的问题。另一方面，相应的工作人员要加强对于孤岛效应的研究工作，通过引进先进的检测技术来降低孤岛效应的影响，对于电网工作系统的影响，确保电网的正常运行。

　　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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　　[2] 张一飞.光伏发电并网对接入电网稳定性影响的研究[D].天津：天津大学，2018.

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