并網(wǎng)光伏電站對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響及對策

1、并網(wǎng)光伏電站對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響及對策近年來，在國家相關政策及扶持下，我國分布式光伏電站呈現(xiàn)出點多面廣、局部高密度 并網(wǎng)”的發(fā)展態(tài)勢.。而隨著分布式光電裝機數(shù)量的增加，也一定程度上對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行 產(chǎn)生影響，尤其是在電力平衡、無功調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量控制等方面提出了更高的要求?；诖?， 本文重點對分布式光伏電站并網(wǎng)后對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響及對策進行探討，旨在保證分布式光 伏有序并網(wǎng)，進而保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行.。關鍵詞：電網(wǎng)運行；分布式光伏電站；并網(wǎng)；影響；對策集中式大型并網(wǎng)光伏電站，通常是國家級別的電站，其特點在于發(fā)電能直接輸送電網(wǎng)，之 后由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配為用戶供電.。但集中式大型并網(wǎng)光伏電站因其投資

2、較大、建設周期較長、 占地面積較大等原因，目前還處于初期的發(fā)展階段.。分布式并網(wǎng)光伏電站，由于投資小、建 設速度快、占地面積小，加之有國家政策的大力扶持，目前是廣泛發(fā)電并網(wǎng)的主流.。1、光伏發(fā)電站并網(wǎng)的主要方式目前光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要有這四種：一是切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng).。這種系統(tǒng)帶有儲 能裝置，且具有自動運行雙向切換的功能，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)停電時，光伏系統(tǒng)可自動切換，使得 光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)分離，光伏發(fā)電系統(tǒng)以獨立的狀態(tài)工作；二是有儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電 系統(tǒng).。這種光伏系統(tǒng)的特點在于主動性較強，若電網(wǎng)出現(xiàn)停電、限電等故障情況，可獨立運 行，并且能負載供電，其帶有的儲能裝置，可作為緊急通信電源、

3、醫(yī)療設備、加油站等重要或 應急負載的供電系統(tǒng)；三是有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng).。這種光伏發(fā)電系統(tǒng)主要依靠太陽能光 伏發(fā)電，在太陽能光伏發(fā)電電能充裕的情況下，可將剩余的電能傳送至公共電網(wǎng)中，若太陽能 光伏發(fā)電電能不足，就需要由電能向負載買電.。由于其在向電網(wǎng)供電時，與電網(wǎng)供電的方向 相反，因此稱為有逆流光伏發(fā)電系統(tǒng)；四是無逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng).。這種發(fā)電系統(tǒng)只有在 供電不足時，才會由電網(wǎng)負載供電，即便太陽能發(fā)電充裕，也不進行供電.。光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的方式主要有兩種：一種是集中式并網(wǎng)，就是將發(fā)電電能直接輸送給電 網(wǎng)，并由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配和供電，電力交換為單向.。這種并網(wǎng)方式適用于大型的光伏電站并網(wǎng)； 另一

4、種是分散式并網(wǎng)，主要將電能發(fā)送至用電負載上，由電網(wǎng)系統(tǒng)對剩余或不足的電力進行調(diào) 節(jié)，電力交換是雙向的.。這種并網(wǎng)方式適用于小型光伏發(fā)電站的并網(wǎng).。2、并網(wǎng)光伏電站對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響2.1對電網(wǎng)運行特性產(chǎn)生影響由于光伏發(fā)電系統(tǒng)主要與太陽光照相關，因此具有晝發(fā)夜停的特征，其在接入電網(wǎng)后，往 往也會呈現(xiàn)出較大幅度的波動.。雖然光伏發(fā)電站主要是通過太陽能發(fā)電，優(yōu)勢是無污染、無 噪音、運行成本低、不需要長距離輸送燃料，但畢竟與傳統(tǒng)的火電站、水電站、風電站等有一 定的區(qū)別，因此其在接入電網(wǎng)時具有一定的特殊性，進而一定程度上會對電網(wǎng)運行的特性產(chǎn)生 影響.。2.2對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響并網(wǎng)光伏電站并入電網(wǎng)系統(tǒng)中

5、，也會對電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響.。具體而言，在光伏發(fā) 電接入電網(wǎng)系統(tǒng)時，一般需要安裝大量的整流和逆變裝置，而這些大功率的電子器件，往往會 產(chǎn)生較高的諧波，從而給電網(wǎng)帶來嚴重的諧波污染，不利于保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行，也不利 于電網(wǎng)正常供電.。另外，所產(chǎn)生的諧波濾除難度較大，還會激發(fā)功率振諧，此時就會對電網(wǎng) 的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響.。無論是電網(wǎng)系統(tǒng)還是電力用戶，電流諧波均有較大的危害，如會改變 電壓平均值、使得旋轉電機與發(fā)電機發(fā)熱、變壓器發(fā)熱、干擾通信系統(tǒng)等.。2.3對配電網(wǎng)線損率產(chǎn)生影響在不同節(jié)點的變壓以及光伏電站變量的變化下，會使得支路上的電流流向發(fā)生改變.。如 果光伏電池的總容量較大，會使得局部

6、電流分布出現(xiàn)變化，進而對電網(wǎng)造成損傷.?？梢?，光 伏電站接入容量會對配電網(wǎng)線損率產(chǎn)生影響.。在光伏電站的總體接入容量持續(xù)增加時，配電 網(wǎng)的損耗情況會逐漸增加，但到了一定程度后會逐漸減少.。因此在光伏電站并網(wǎng)接入時，需 要結合具體的情況分析，控制好光伏電站接入容量，確保電網(wǎng)正常運行的同時，適時調(diào)整，以 降低其對配電網(wǎng)的損傷.。2.4對配電網(wǎng)繼電保護產(chǎn)生影響光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)，因其容量較小，也會對配電網(wǎng)繼電保護產(chǎn)生一定的影像.。不同的 并網(wǎng)方式對配電繼電保護有不同的影響路徑，尤其是分布式光伏電站的并網(wǎng)方式，對電網(wǎng)繼電 保護影響較大.。主要因為分布式發(fā)電系統(tǒng)通常會接入配電系統(tǒng)的末端，但配電系統(tǒng)的電壓

7、等 級相對較低，除了一些小電源以外，幾乎是負荷為主，潮流方向單一，因此在配電網(wǎng)中所設置 的繼電保護裝置主要是過流保護的形式，并不具有特定的方向性.。而光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏電 源在接入配電系統(tǒng)后，會使得配網(wǎng)的潮流發(fā)生改變，可能會引起雙向流動，顯然傳統(tǒng)的繼電保 護形式并不適應這樣的雙向流動保護，因此容易出現(xiàn)誤動、分支失點等問題，使得繼電保護的 可靠性降低.。3、保證光伏電站并網(wǎng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的對策3.1科學合理接入在光伏電子接入電網(wǎng)系統(tǒng)時，為確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，應科學合理接入.。首先，應對 光伏接入布點進行優(yōu)化，選擇適宜的光伏接入點，重視光伏接入系統(tǒng)接入后的優(yōu)化研究，包括 化光伏電站的布點和容量等，

8、由此對系統(tǒng)潮流進行優(yōu)化調(diào)整，從而提高光伏發(fā)電并網(wǎng)后電網(wǎng) 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次，應選擇合適的電網(wǎng)接入方式，主要包括專線接入、末端接入、分支進 入、間歇性切斷等方式.。其中，專線接入可提高電網(wǎng)接入的科學性和有效性，但需要注意的 是，在接入時，應對分布式電源進行優(yōu)化，也要對母線和接地線等結構進行優(yōu)化設計，選擇合 適的地點和位置.。另外還需要重視接入后電網(wǎng)運行安全問題的有限元分析.。通過整體的優(yōu)化 設計來達到良好的效果；合理末端接入方式，也可減少對配電網(wǎng)繼電保護的影響，在末端接入 時，應避免出現(xiàn)操作失誤的問題，同時在設計過程中，要有效排查電流失的故障，在此基礎上 合理設置電流保護裝置，避免因電流保護能力

9、缺失而造成電流障礙.。最后，針對光伏電站接 入容量對配電網(wǎng)線損率的影響，應保證光伏電站接入容量不高于光伏準入容量，確保電量平穩(wěn) 輸送，從而降低對配電網(wǎng)造成的損傷.?？赏ㄟ^數(shù)值計算法和數(shù)字仿真法來計算出光伏電站的 接入容量.。3.2調(diào)整優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架架構由于太陽光照強度直接影響太陽能光伏電站的輸出功率，因此在受到光照、天氣、季節(jié)、 溫度等因素影響時，會增加發(fā)電裝置輸出功率的不穩(wěn)定性，進而對電網(wǎng)的電壓控制產(chǎn)出不良的 影響，甚至改變高壓電壓的電壓特性.。此時就需要對電網(wǎng)網(wǎng)架架構進行合理優(yōu)化，應保證電 網(wǎng)網(wǎng)架架構完善，確保送電通道回路配合良好，以及讓光伏電站與電網(wǎng)之間保持適宜的電氣距 離，從而為光伏電源接入提供穩(wěn)定的電壓支持，進而提高電網(wǎng)系統(tǒng)的接納能力.。3.3增加無功補償裝置由于光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)接入時，因其在能源方面有較大的波動性，加之長距離和長時間的 夕卜界輸送，可能會對電網(wǎng)的無功平衡產(chǎn)生影響，而且還會出現(xiàn)諧波污染.。針對這樣的問題， 就需要在光伏發(fā)電接入時，進行無功調(diào)節(jié)的完善，可通過增設無功補償裝置的方式，提高電網(wǎng) 的功率因數(shù)，并降低供電變壓器與輸電線路的損耗，如此既能夠提高供電的效率，還能夠有效 改善供電的環(huán)境，進而充分保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行.。結語：總之，光伏