光伏发电并网对电网运行的影响与对策

张杰

摘要：当前我国电力事业发展迅速，随着光伏发电并网的融入，我国电力服务水平不断提高，在我国电力新能源技术推广创新的各方面都发挥了重要影响。对此文章对光伏发电并网对电网运行的影响进行分析，并结合实际运行情况探讨提高光伏发电并网下电网运行的改善措施。

关键词：光伏发电并网;电网运行;影响;解决对策

1 光伏发电并网简介

光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用，将多个太阳能电池板（组件）按照不同的排列形式（进行串联、并联）组成太阳能电池方阵，在接收太阳能之后电压逐渐升高，达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电，经过直流配电箱汇流到逆变器，将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。光伏发电系统并网方式主要有分布式和集中式。分布式是相对于集中式来说的，其容量相对较小，分布比较广泛，自身带有负载，例如居民太阳能发电;集中式就是指集中建立起容量较大的电站，可以直接向电网进行供电，自身并不具有负载。依据《分布式电源接入配电网设计规范》，对于单个并网点接入的电压等级应按照安全性、灵活性、经济性的原则，经过综合比选后确定^[1]。

2 光伏发电并网对电网运行的影响

2.1 电网运行控制不佳

伴随着光伏发电并网使用规模的增大之后，一旦供电环境变得恶劣，供电站的相关工作人员对于变化的电网功率不能得到准确的把握;对于在大规模使用之后的电能的负荷增长也是无法做出准确的判断。这两方面的不可把握性就造成相关工作人员在进行电能的调度过程中出现困难。除了大规模使用之外，工作人员无法对负荷以及电网功率做出准确把握之外，太阳能发电的过程中也存在着许多其他不可控因素。例如太阳能发电的过程中受到一些不稳定因素的影响的时候，在这些不稳定的因素之下，有时会发生较大的问题，这样就会造成严重的问题。在这种情况之下，光伏发电并网就不再适用，相关工作人员就需要采用传统的手段进行发电，这样电能的重新调度，就无法满足人们对于电量的正常需求，无法保证人们的正常用电。光伏发电并网之后，电网中的接入光伏电源就会增多，光伏电源数量的增加就会增加电网调峰、调频的压力，使得电能的调度过程中受到明显的影响。同时在公共电网中，接入光伏电源，会让光伏电源的数量以及应用的区域变大。在这种情况下，如果电力系统不能够对所有光伏电源进行控制，那么就会使得电力系统的供电设备、电压值等出现问题，从而造成控制效果比较差，造成整个电网运行过程中的安全事故。

2.2 电能质量受损

光伏电源在并网之后，其运行需要在高频调制之下，进行逆变器的运转工作，但是在这种方式的运行之下，是比较容易出现谐波的，谐波会让电能的质量受到损伤。我国传统的电网带那个供应模式是单一供应，但是这是不符合光伏电源接入之后的情况的。在光伏电源接入到电网之后，其相应接入点的电压是不相同的，因此就需要对接入光伏电源之后的电网进行管理，这样就会造成其中需要对此进行管理的环节比较多。在以上几种情况之下，在出现谐波，电压、输出功率的不稳定性、工作环节的增多都会造成电能质量受损。

3 光伏发电并网对电网运行影响的改进对策

对分布式光伏并网电网影响进行分析可知，当前电力行业对分布式光伏并网的应用仍然处于发展阶段，在实践过程中容易出现一些问题。不仅对电力行业的发展造成了阻碍，对用户正常用电、安全用电、稳定用电等造成了一定的影响。因此，相关电力部门应加强对分布式光伏并网的研究，以促进电网的发展。下面从几个方面进行提升电网运行对策的分析。

3.1 提高电网的控制

第一，因为光伏电源受到辐射度、光照等的影响还是比较大的。所以针对这一情况，相关技术人员要对光伏电源接入电网之后所在区域的光照强度、辐射度、云层量进行调查，再利用相关技术构建光伏发电功率的模型。通过相关自然条件与光伏发电功率相结合，找到存在的规律，从而为后期的实际运用提供相关数据的支持。第二，通过相关的数据来找到安装光伏电源的最佳位置，减少外来因素对于光伏电源的影响，提高光伏电源在应用过程中的稳定性。第三，需要进行电能的储备。储能技术主要有以下几方面：首先，磷酸铁锂电池储能技术。在我国电能储存技术中，锂电池的应用较为普遍，当前很多电子设备都是用锂电池进行储能與供能^[2]。其次，钒电池。通常，钒电池也被叫做氧化还原液流电池，是一种当前研发力度较大且容量较大的电化学储能电池。它不同于其他电池的特点是正负极处都使用了钒盐溶液，作为当前很多储能领域的首选，钒电池的优势也是非常明显的：其系统运行安全性较高。另外，飞轮储能技术。这种技术在当前的应用范围相对广泛，就是利用飞轮动能储存的形式进行电能转化及储存，也是一种较为新颖的分布式光伏系统储能技术。由于飞轮储能技术在实际应用中能量密度较大，并且为纯物理方式储能，因此在稳定性方面表现较好，并且对于环境本身的稳定性要求也最低，不过它的造价也相对更高。当前应用较为普遍的飞轮储能技术就是单冲程柴油机飞轮储能。

3.2 提高电能质量

供电单位要想提高电能的质量，必须要提高电能的监管工作。相关人员可以在并网之前，对每一个光伏电源的接入点都进行电能质量的综合性管理。通过对接入点都进行电能质量的综合性管理实现电能质量的检测。在检测的过程中，如果发现谐波或者是电压波动，相关的技术人员可以迅速采取措施，从而加强对电能质量的控制。

3.3 加强科学规划管理

针对分布式光伏并网电力系统在运行过程中可能出现的一些问题，相关电力企业应该加强对电力系用的规划与管理工作，通过科学的规划管理确保电网的正常运行。由于分布式光伏接入配电网之后，会导致传统电源的比例降低，从而对配电网的控制方式与结构造成影响。因此可以看出，未来一段时间内低压配电网的应用会逐渐增多，电网电力电量多数都由低压配电网供应。为降低分布式光伏并网对电网可靠性与供电质量的影响力，电力企业应该加强对电网顶层设计，对电网设计进行规划。电力企业可以以电力电量平衡、电气仿真计算及负荷预测等方法为基础，对分布式光伏并网点网规划进行高渗透率与高密度的研究。从而对电网分布式电源并网进行合理规划，为后期电网的安全性与稳定性提供保障。电力企业在进行分布式光伏并网点网应用时，需要对并网运行流程进行规范管理。分布式光伏并网点网在运行过程中容易出现波动性或者间歇性等特点，从而对电网的正常运行造成不利影响。电力企业应该加强对分布式光伏并网电网的驾驭能力，对如何规范运行管理进行深入研究，并以当前运行过程中存在的一些常见问题为基础，进行管理制度的制定，包括检修管理、自动装置管理等管理内容。

结束语

光伏发电并入配电网后，直接影响着配电系统的运行质量，无法满足电力事业的发展需求。对此，有必要结合实际采取有效的解决措施，合理设计配电系统，完善智能配电网供电机制，以此促进供电系统的稳定运行。

参考文献：

[1]梁波，王旭东，冯延坤.分布式光伏发电对电网的影响及应对措施[J].电世界，2019，60（12）：9-13.

[2]李秀云，韩继武.大规模光伏发电并网对电力系统的影响及其发展现状[J].智慧中国，2019（04）：93-95.