光伏发电并网对电网的影响

李伟远

摘 要：光伏发电系统的运行基础是电网良好运行的保障，本文首先对光伏发电并网对电网冲击、影响做了简要的分析，并针对性地对光伏发电并网运行控制及电能计量出现的问题做简要的原因分析，基于原因分析提出了相应的解决策略，能科学地使光伏发电系统正确地接入电网，有利于电网的运行，并提供科学的参考依据。

关键词：光伏发电；太阳能；光伏并网；影响；解决策略

1光伏发电在能源紧张环境下的影响

能源日益紧张的情况下，面对形势严峻的用电情况，使用光伏发电并网能够将社会资源转换为可再生能源，解决能源紧张的局势，该发电并网具有先进的应用前景，正日益得到社会的普遍认同，也具广泛应用性。开展光伏发电的应用推广是一项有着现实意义的举措。光伏并网系统是构成了分布式发电的其中之一的分支，其工作特点是转换能源。首先利用太阳电池组件产生的直流电，采用并网逆变器来工作，将直流电转换成具有传输信息价值的交流电，并在满足符合电网要求，直接采用转换后的交流电进入公共电网，光伏发电并网产生的电流具有强电力，不只是提供了交流负载还能传送多余的电力并反馈流动至电网。发电有着不同的规定，根据不同容量、不同并网方式、不同系统配置，对光伏发电系统接入方式提出了不同的要求，既要满足不同输电网或配电网的要求，又要区别于常规的发电方式，做出符合电网的技术规范。光伏并网发电与传统的常规发电方式有着本质性的差别，常规的并网技术条件更为充分，技术发展也较为成熟，接入计算方法比较科学，也能在各个条件下具有较好的发电效果。然而，国内对光伏发电的方式缺乏全面、明确、可操作的管理标准和技术规范，有的电网企业就你难以对光伏电网做出可靠性、安全性和规范管理规范，部分企业已经在各个角度对光伏并网系统全面评估，数据分析表面光伏发电系统并网的存在着复杂性和较难的可行性。光伏并网的光伏发电系统有着各种不成熟的因素，虽然在一定程度上缓解了用电紧张，但研究并网光伏发电系统的技术特点，解决发电系统的存在困难，对于推动光伏并网技术的发展有着积极的重要意义。

2光伏发电系统原理

光伏发电系统采用的媒介是半导体界面，并利用其产生的光生伏特效应而转换电能，光能转变为电能的这种技术原理是使用经串、并联形成太阳能电池方阵太阳能电和逆变器输入了能量之后，电池方阵电压受到太阳能的系统输入通过光伏组件转化为直流电，然后经过直流配电箱汇流至逆变器，此时的逆变器要蓄电池，控制器蓄电池充电效能，并将交流配电箱供给电网或负载能通过光伏发电系统并网。常见的集中式和分布式是两种并网方式。集中式能够在大容量电站集中供电，直接传输不同负载；分布式与集中式相反，适用于容量比较小、分布广泛的居民太阳能发电，并带有负载地传输。

3光伏发电并网对电网的影响

3.1 孤岛效应问题

电网由于接入公共电网发电装置以后，出现了故障解列断电，然而在发电装置发电，仍然向系统供电，称为孤岛效应。该效应容易对配电系统和用电设备产生负面影响，对于电力的维修人员造成人身安全的威胁，产生的孤岛区域会生成不稳定的电压，用电设备损坏率高，由此带来的频率会对配电系统开关误动等。而安装一个安全可靠并网逆变装置，对避免孤岛危害效果较好。

3.2 对电网冲击问题

两个交流电源的并联方式才能构成分布式光伏发电并网的方式，并联的要求是，两个交流电源要在电压幅度、相位相同条件下进行。电网产生的冲击性电流，对同步的逆变器侧交流电压和电网交流电压给予冲击，冲击过大造成的严重的用户的电器设备或引起保护动作暂停的情况，停电事故、损坏并网设备本身情况经常发生。

3.3 谐波问题

光伏发电系统中的基本元件要求相互构成具有整合性。逆变器构成完整性的重要元件，直流电逆变出交流电离不开此元件发挥的作用。逆变器能够产生高强的高次谐波，高次谐波在交流电流通，携带着流入电网会发生多次运用，高次谐波电能在反复多次地生产、传输和利用过程使用，逆变器频繁使用产生热量加重了振动噪声，低效率低运行，对逆变器的使用寿命缩短老化，重则发生故障或者是设备烧毁。

3.4 电网运行控制问题

光伏发电系统受到天气的影响较大，导致了电网运行的不确定性，太阳能发电的负荷预测估计和电网在短期内迅速对存在不确定。传统模式下的发电和配电运行计划的难度比光伏发电并网速对难度大，被相应地增加的断面交换功率的控制率就高。光伏发电系统的并入电网中的电源点具有无规律、分散、且单点规模小的特点。大幅度的增加电源点能偶弥补缺陷，但是难以控制正常情况下的无功调度及电压控制电源的情况，不仅影响了电网调峰、安全备用、电压稳定和频率安全稳定，增加了电网运行的控制难度。

4解决策略

4.1 孤岛检测解决策略

加大对光伏并网系统孤岛检测的方法研究力度，针对紧急状态下负荷可以采用切除的方式，或者优化升级孤岛运行和联网运行的方式。此外，采取无缝切换控制技术，快速优化控制器，对解决故障并加大了切除的可靠性，及时智能地恢复供电。

4.2 光伏发电质量解决策略

配电系统的谐波水平受到逆变器产生的高次谐影响而逐渐升高，科学处理升高问题，制定光伏发电的谐波数的技术标准来对减少电压的相位差，减轻对电网造成的冲击。光伏发电系统中的逆变器的检测与维修期限应该缩短，尽量定期检测与长期检查相结合，以保证光伏发电质量。

4.3 电网运行控制解决策略

光伏发电系统的并入电网对原有配电系统的监控和调度过程变得复杂，采用供电部门统一管理的原配电网的信息的采集、开关的操作、能源的调度都较简单。而是光伏发电是一个无源的放射形电网，难以控制电网的开发远程监控系统中的信息和对象，因此分布式电源的投入、退出的功率的流动采取远程监视分布式光伏发电，更易于掌握和控制。

4.5 健全并网的标准与规范

电网对于并网光伏发电系统的控制标准和规范应该健全，明确光伏并网发电的技术参数和控制标准参数，提高电网中的光伏发电的抗扰动能力。对并网的规模、接入电压等级、无功配置和电能质量等方面的等技术规范与参数用制度落实，并对光伏发电系统运行条件完善并成熟。

能源紧张的今天，光伏并网发电的发展具有明显的优势，光伏发电的并入并网对传统的配电网的冲击和影响。研究光伏并网发电的现实影响和深入优化，对其制定方法和标准规范发电标准，以保证光伏发电系统稳定、安全、可靠，有效地利用资源转换为电能，缓解能源危机。

參考文献：

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