光伏接入电网的影响及措施研究

李 玲

光伏接入电网的影响及措施研究

李 玲

光伏接入电网技术降低了电网供电成本，在目前能源危机严重的时期，光伏接入电源技术成为电网系统发展的新方向。光伏接入电网对供电系统产生的影响成为制约电网系统的重要因素，需要通过科学的研究，制定相关措施改善光伏接入电网的运行效率，为电网高效，节能发展提供技术支持。

光伏 电网 影响 措施

近年来环保型能源越来越收到人们的青睐，太阳能作为可再生能源其研究和开发成为人们关注的重点。光伏发电作为太阳能发电的主要方式之一，因为具有便于维护和功率可变性在电网中受到广泛的使用。光伏接入电网中由于其分布式发电特性会对原有的电力系统产生一定的影响，针对光伏的自身发电特性和控制特性，需要针对光伏接入电网的影响进行研究分析，制定相关措施保证电网的正常运行。

一、光伏接入对电网系统的影响

（一）运行特性的影响

光伏在电网系统的接入是电网发现的新方向，光伏以极为分散的方式大范围接入电网系统中，虽然单个光伏的发电功率相对电网系统来说十分微小，但是大面积的微小电功率接入对于电网系统的影响就会变得十分复杂，相对于一般发电设备接入电网中较为复杂多变。在光伏接入的电力系统中电网供电系统可以双向运行，当主电网出现故障时光伏发电将会为主要供电设备提供电源，保障设备正常运行；当主电网恢复正常后光伏发电产生的电功率与主电网电功率并行运输到各个用电设备中。因此，光伏接入电网系统这一过程从本质上改变了电网系统的运行特性，需要我们从光伏接入电网的基本理论和方法上探索光伏接入电网系统的运行特性。

（二）配电系统的影响

电网系统接入光伏后，主电网供电和光伏微电网共同对配电网供电，配电网系统不仅需要对所供电能进行电功率分配还需要对微电网电能进行收集，配电网系统功能不再是原来单一的电能分配，而是需要具有电能收集﹑传输和分配的新型配电系统。由于光伏对于环境因素变化十分敏感，在光伏接入电网系统后光伏发电产生的微电网会造成电网系统的不稳定，谐波影响加大，输出的电压波动较大等问题，因此为应对上诉电网中出现的问题需要对配电网提出新的要求。只有科学的利用光伏接入电网技术才能够高效的利用可再生资源，提高能源利用率，为电网系统发展提供动力。若电网系统的安全性﹑稳定性等问题得不到解决则光伏接入电网将会对电网系统带来极为负面的影响，光伏接入电网中的配电系统研究和创新是解决电网接入光伏不稳定性的主要途径之一。

（三）运行控制的影响

光伏在电网系统中的接入，光伏产生的微电网电压不稳定，使得在光伏电网中对于负荷量的预算缺乏准确性，加大了对于电网系统功率控制的难度系数。光伏在电网中会产生较多的微小电功率且各个为电源点离散分布，这样的电源分布方式使得常用的电压控制方式无法有效地实现电网电压控制，这无疑加大了电力系统电功率的控制难度，影响到光伏电压在电力系统中的安全运行。光伏在电网系统中的接入使电网系统的运行与控制变得复杂了很多，要实现电网电压的高效控制成本光伏接入电网系统所要面临的重要问题之一。随着光伏在电网系统接入规模的变大，光伏发电对电网产生的影响也逐渐变大，在电网系统中占重要地位的逆变器﹑配电系统等设备的谐波干扰会变大，光伏发电会产生铁磁谐振等这一系列影响都降低了供电系统的安全高效运行，不利于电网系统的健康发展。

（四）标准规范不统一

我国光伏接入电网技术相对于发达国家而言还存在一定的差距，我国光伏接入电网的相关标准规范还处于发展阶段，在配电网的设计和光伏接入规模等相关规定上还没有统一标准，这使得电网系统对于光伏产生电压的影响变得不可预测，不利于电网系统的运行特性分析和控制。此外，在现有的电网接入技术规范中仅仅对常规发电系统的电网接入进行了规范化的标准制定，由于太阳能的利用研究时间较短对于光伏接入电网中的相关规范还没有提出。未来太阳能作为可再生的清洁能源成为人们研究分析的重点，因此只有对光伏接入电网的相关技术准则进行规范化制定才能有效地提高能源利用率，加大光伏接入电网的经济效益。

二、光伏接入电网影响的措施

（一）加大技术层面分析

光伏接入电网技术加大了电网系统的节能型和科学行，但是随着光伏接入电网规模的逐渐变大，在电网系统中不仅需要通过政策法规来保证光伏在电网系统中接入工作的有效实施，还需要通过积极的对光伏在电力系统中的影响机理进行科学的技术研究。在光伏接入电网后由于光伏产生电压的微小性和分散性使得电网系统的运行特性分析十分复杂，对于这种复杂的变化需要通过全新的理论方法进行量化分析。在载入了光伏微电源之后的电网系统，其运行特性的分析方式与常规的电网系统变得截然不同，需要对光伏电网的本质进行深入的分析研究，采用有效的方法理论实现光伏电网系统的的稳定性分析，为之后电网系统的有效控制奠定基础。

（二）研发新型配电系统

光伏接入电网系统与分布式电网接入电网系统理论相似，但是光伏发电电压与分布式电压有所不同，在研究光伏接入电网系统的理论方法上可以结合分布式电压接入电网的理论基础和光伏发电的电压特性科学分析，研究适合于光伏接入电网的新型配电系统。在对电网系统中接入光伏的发电电源进行分析时需要考虑到光伏电源的选址﹑容量等通过多方面实验分析研究光伏对于电网系统的在谐波抑制和电压变化等问题上的变化情况。在新型配电系统的建设中需要充分考虑到光伏发电在整个电网系统中产生的影响，将光伏接入的电网系统与常规的电网系统进行对比分析，观察光伏发电对电网系统运行稳定性的影响，积极采取应对措施，科学规划配电网系统，保障光伏接入的电网系统安全﹑高效运行。

（三）开发运行控制技术

在光伏接入的电网系统中对于运行控制技术的研究首先需要对光伏产生的电功率进行优化管理，只有实现对光伏产生的电功率的科学化运用才能提高整个电力系统的科学控制的效率。光伏产生的电功率为可再生资源，只有对光伏电功率进行合理管理，通过对配电系统负载的合理调整，科学分配电网中的电功率，实现对光伏接入电网系统运行效率的有效控制。其次，在对光伏接入电网进行技术分析时对电网系统进行计算机仿真成为一种常用的手段，通过建立数学模型的方式获取可靠的仿真结果，实现对电网系统的深入分析。在仿真过程中重点要实现对光伏产生电压的特性分析，建立基于光伏发电的动态分析模型，并实现在不同运行环境下的特性分析。此外，光伏产生的电功率对电网稳定性的影响﹑对电能质量的影响都会对光伏接入电网系统的运行控制产生负面作用，需要采取可靠的方法增强电网稳定性，提高电网运行控制效率。

（四）制定统一规范

在光伏接入电网系统中，为制定科学﹑经济的技术规范准则需要对光伏发电系统中接入光伏的规模和不同规模产生的电压参数，电压波动参数等技术性参数进行统计，制定规范化的接入方式和不同接入方式下配电系统的标准化配置。光伏发电系统接入电网的电压等级，谐波抑制程度，电能质量等问题都对光伏接入电网系统的运行产生一定的影响，不利于电网系统的稳定运行，因此在制定的规范准则中需要对这些方面进行规范化制定，最大范围的减少光伏接入对电网系统产生的负面影响。实现光伏接入电网的规范化制定，才能保证电网系统的高效经济运行，保障电网系统对配电系统的正常供电。

（作者单位为国网临泉县供电公司）

［1］ 李琳，董文静.光伏发电系统谐波监测与评估研究［J］.农业科技与装备，2016（05）.

［2］ 程振华，岳云力.考虑源荷协调的光伏发电系统接入容量的评估研究［J］.能源工程，2016（04）.