光伏发电接入智能配电网后的系统问题探究

【摘要】光伏发电是一种分布式节约型供电模式，现代电力企业发展中，智能电网得以广泛应用，而光伏发电接入智能配电网系统后，会出现诸多的问题，因此相关人员有必要在认真分析问题的基础上，采取有效对策，增大系统安全系数。文章重点就光伏发电接入智能配电网后存在的系统问题进行了探究。

【关键词】光伏发电;智能配电网;系统问题

【中图分类号】TM732

【文献标识码】A

1、引言

光伏电源具有经济环保、发电灵活等优点，且可以利用地区丰富的太阳能资源产生经济效益，符合国家能源发展战略和精准扶贫政策，发展前景广阔。光伏电源通常接入中低压配电网，其接入使得配电网结构从单一的辐射型网络转变为多源-荷共存的网络，电网的潮流和电压分布等特征变得更为复杂。尤其对于配网薄弱、负荷多变的扶贫地区，更容易引起电压偏差。增加了配电网安全运行的风险，也会出现由于光伏无法有效消纳而产生的弃光现象。

2、光伏发电现状

如今，我国在光伏发电领域取得了骄人的成就，这与我国的国情密不可分。随着现代化技术的完善，人们对能源的需求也发生了改变，电力系统也需要面对较大的挑战。传统的煤炭和石油等能源矛盾日益显现。对此，相关部门需积极研究新能源，替代传统能源，以满足工农业生产和群众社会生活的基本要求。我国土地面积较大，光照资源十分丰富，光照资源分布合理，因此，光伏发电接入电网成为了当前电力系统发展的重要趋势。20世纪70年代，光伏发电进入国人视野，在发展的过程中得到广泛应用。该技术一方面满足了社会对电力的需求，另一方面也符合节能环保的要求。将光伏发电接入到智能配电网，已经成为电力系统发展的必经之路，其不仅可以缓解我国的能源危机，而且也可控制环境污染问题。

3、光伏发电接入智能配电网后的系统问题

3.1 系统电压不稳定

光伏发电接入配电网中会增加配电网的压力，降低智能配电网供电的稳定性，相较于其他电能资源而言，光伏发电本身具有间歇性的特点，这一特点使得光伏发电严重不稳定，这一情况给电源输入质量和系统电压控制造成的影响非常大，光伏发电接入配电网之后，配电网运行的稳定性就会受到影响，严重的甚至还会对电源输送的质量造成的影响。光伏发电时会受到光照、天气等因素的影响，使得供电出现短路、断续等情况，当光伏发电电压高于配电网电压时，电网系统就会出现中止工作的问题。

3.2 改变系统结构和潮流

智能配电网中并入光伏发电后，系统内的负荷量会发生十分显著的变化，同时也会出现电流分布不均的情况。再者，并网后，电网的结构也发生了较为明显的变化，进而降低供电质量，阻碍人们的生活日常，并在一定程度上影响电力产业的稳步前行。另外，系统运行中会出现电流不规则交替和转化等问题，从而削弱供电系统变化的灵活性，不利于系统的平稳运行。现阶段，研究人员采取多种方式积极研究开发更为稳定和安全的电网系统，以期高度发挥潮流的作用和价值，创建完善且全面的配电潮流系统，以系统潮流保障电力输送。

3.3 孤岛效应

孤岛效应往往多发生于光伏电源与公共网络并网之后。在电网的运行当中，如果公共电网中出现故障，那么公共电网就不能为人们提供正常的供电，但是在这一过程当中，光伏电源还在正常的进行供电。如果在出现故障的时候，不能进行及时的维修与检修，光伏发电还在正在进行，就会使得很多处于孤岛地区的人们不能得到及时的电能供应，从而形成了孤岛效应。与此同时，如果维修人员直接进行故障的检查与维修，很容易发生安全事故，如果维修不及时，则会造成供电的不充足，影响人们的正常生活与工作。

4、光伏发电接入智能配电网后的系统问题解决措施

4.1 加强电能质量监控稳定电压

将光伏发电接入配电网之后，需要对智能配电网进行严格的监控，减少配电网运行中出现的质量问题。在对智能电网进行监控时，要根据智能配电网的实际运行情况，降低光伏发电电源开关的次数，接入光伏发电装置时，需要采用逆变器的方式接入，采用分布式的电源，降低光伏发电的输出功率，以保障智能配电系统运行的稳定性，保证配电网的电压始终在规定的范围之内，以满足人们对电能资源的需求。在对电压进行控制时，可以采用逆变器对电压进行有效的控制，改变传统的光伏发电接入方式，采用电压源接入的方式，这种接入方式可以对配电网的电压输出功率进行实时调整，对配电网的运行情况进行有效的控制，避免光伏发电接入智能配电网之后出现电压限制的问题。在对电网运行质量进行监控时，要对电压进行合理的控制，保障光伏发电的作用能得到充分的发挥。

4.2 重视故障评估处理

配电系统的稳定性评估结果与诸多因素均有着十分紧密的联系。如并入方式、接入地点和电源的运行特点等。光伏发电或其他分布式电源接入到配电网后，能够增强系统运行的稳定性。但是若将光伏发电或其他分布式电源并入配电网，则系统的稳定性也会随之下降。所以，并入时务必认真分析和评估光伏发电运行的主要特点，同时综合探究运行特点对电网运行质量的影响，研究最佳接入方式、最佳接入点、系统运行中可能出现的问题以及问题的对策，设计评估和处理方案，在评估的过程中要将当地的气候条件及系统的建设成本纳入到评估指标中。

4.3 改善孤岛效应

改善孤岛效应的方法可以通过检修手段对孤岛效应进行检测。当电网在断电之后，可以使用被动式检测法对逆变器的相关参数进行检测，从而找到存在的问题，如果在输出功率以及负载功率之间有较大的差距，那么就存在孤岛效应。相关人员也可以采取主动式检测或者是主动式与被动式检测相结合的手段，找到其存在的问题。解决孤岛效应需要相关人员对常见的问题进行反复的研究，找到其问题存在的共性，从而可以有效预防问题的产生，减少孤岛效应的发生。

4.4 深入研究微网变化

近年来，微网管理技术得以广泛应用，微网能够有效管理配电系统内部中小容量分布式电源，而且电源接入电网后也会影响微网的运行状态。目前，我国智能配电网发展水平显著提高，分布式电源在配电网中合并使用，已成为重要的发展趋势。微网设计需充分满足该技术的整体发展趋势，改进配电网系统管理的整体质量。在研究的过程中，还需全面考量微网的结构、电源的容量、负荷分布以及电源接入的基本方法，分析分布式电源接入智能配电网后，微网可能发生的变化，以此为基礎完成微网建模。与此同时，仔细研究不同类型的扰动问题。在不同的接触和控制方法下，研究微网的动态特点。

结语：

综上所述，通过该文可以知道要想解决光伏发电接入智能配电网对输出功能、电压等出现的问题，就要对电能进行优化调度，提高系统运行的协调性，以保障智能配电网正常供电不会受到影响。另外，还要预测智能电网的输出功率，优化智能电网内部电流输出分布的合理性，以保证供电的效率能达到预期的目标。

参考文献：

[1]钱越.智能配电网动态特性优化控制研究[D].华中科技大学，2018.

作者简介：

朱兴（1969-3）、男、汉、江苏启东、中级工程师、本科、研究方向：建筑管理。