光伏发电系统接入电网常见问题分析

光伏发电系统接入电网常见问题分析

王英杰

国家电投集团宁夏能源铝业中卫新能源有限公司 755 000

摘要: 近年来，太阳能光伏发电以其清洁、环保等诸多优势成为当前的研究热点，并在电力生产中投入应用，创造了巨大的经济效益与社会效益。下文中主要对光伏发电系统发展现状进行分析，同时对光伏发电系统接入电网常见问题进行探讨，并提出相对有效的解决对策，希望能为相关工作的开展提供一些参考作用。

关键词: 光伏发电；电网；问题及对策

伴随经济社会高速发展以及科学技术不断提高，电力行业近年来也发展迅速，取得了巨大的成绩。在发电行业中，太阳能作为一种重要的新能源，应用也越来越广泛。但随着太阳能光伏发电的广泛应用，也出现了很多问题，对光伏发电的应用形成很大阻碍。下文中主要对光伏发电系统接入电网常见问题进行分析，并提出相对有效的对策，以供参考。

1 太阳能光伏发电系统的发展现状分析

随着社会的快速发展，光伏发电技术不断进步，光伏发电成本的不断下降，我国太阳能光伏发电产业迅速壮大。大力的开发和使用太阳能光伏是积极响应国家“节能减排”的号召。太阳能光伏发电的广泛应用，能够大大的缓解中国能源紧张，改善生态环境。太阳能光伏发电出现于上个世纪50年代, 从那时开始逐渐受到世界各国,尤其是那些西方发达国家的广泛重视。进入新世纪以来,随着全球能源供应变得越来越紧张,太阳能光伏发电的优势更加显现出来，在全球范围内的应用规模也变得越来越广。目前, 太阳能光伏发电的主流发展方向是大型光伏并网电站，其具体的表现形式有边远无电农牧区的独立发电系统、通信工业应用、与建筑物结合的并网发电系统等。

2 光伏并网发电对电网的影响

光伏发电系统并入大电网后, 电网的运行会受到不同程度的影响，如对电力输配电系统保护的影响、对电能质量控制的影响、对电力运行调度的影响等。

2.1 电力输配电系统保护受到的影响

在大电网的运行过程中, 当多个光伏发电系统接入之后, 一定时间内的系统短路电流会迅速增加。基于此种情况, 原有的熔断器极易出现误动作，过流保护作用基本上名存实亡。与此同时，光伏发电系统并网之后,电网的辐射状网络以及无方向状网络也将会出现转变，逐渐向含有多电源的双向网络转变。这样一来，由于传统的熔断器在当初设计的时候缺乏在方向性问题上的考虑，在输配电网中光伏发电系统的并入则意味着传统熔断器起不到作用。因此,在设计输配电系统保护装置的时候，应当着眼于整体, 多层面、多角度的考虑问题，必要的时候可以对整个保护体系进行重新调整和规划。

2.2 电能质量受到的影响

结合当前光伏并网发电的实际，电能质量受到的影响主要表现在以下两个方面:第一，光伏发电系统的可控性比较差，再加上客观环境因素的影响和制约，一旦将其并入大电网之后，会导致原本可能存在的电能质量不高问题变得更加严重；第二,光伏发电系统的启动会在一定程度上引起大电网电压的闪变，特别是在启动期间容易产生谐波,这些谐波对于大电网整体的稳定性产生较大的影响。因此,光伏并网发电之后,电网电能质量不可避免的受到影响。

2.3 运行调度受到的影响

在光伏并网发电后,需要对输出功率进行远程调控, 这样可以最大限度地保证输配电网运行的稳定性。可是, 就目前光伏发电系统现状来看，电网调度都是以地区为基础的，涉及到的光伏发电厂不同，输电线路远近、接入变电站远近也各不相同,这就给电网运行调度增加了困难。

3 光伏发电的电力系统运行分析对策

针对上述问题，为了能够保证电力系统的平稳运行，提高电能输送的质量，必须要对存在的问题进行具体分析，并提出相应的解决策略。在参阅相关文献资料的基础上，结合一些日常的实践经验，就光伏发电的电力系统运行分析对策进行探究, 具体内容如下。

3.1 电能质量分析

在大电网中接入多个光伏发电系统之后, 浪涌、电压脉冲、谐波等问题将会随之出现。在现有的科学技术水平下，解决浪涌、电压脉冲以及谐波问题通常都是采取降低光伏发电系统并网、脱网次数的方式。另外,在解决这方面问题时，多功能逆变器控制策略也能够起到非常积极的作用。电能质量的解决可以通过现阶段的智能电网配合来改善。

3.2 继电保护设计

作为一个多方向的多电源系统，含光伏发电系统的电力系统的继电保护装置应当具有方向性，只有这样才能够实现继电保护。通常而言,继电保护设计的方案可以有两种选择，一种是切源方案，另一种是孤岛方案。首先是切源方案，该方案更多强调的是在故障发生之后切断所有的光伏发电系统。其次是孤岛方案，孤岛方案提倡的是利用速断等手段, 通过光伏发电系统独立承担部分供电负荷。如果将切源方案和孤岛方案放在一起进行相互比较的话，各有各的特点和优势，只不过孤岛方案相对于切源方案而言在对整个电网的影响方面要小很多。

3.3 故障处理与可靠性分析

大规模接入光伏发电系统之后，输配电网的整体结构以及运行特定都将发生明显的变化，要想实现对此种情况的处理，传统的故障诊断方式已经发挥不出应有的作用。此外, 受到光伏发电系统并入的影响，大电网整体的稳定性将会受到一定程度的影响，特别是在接入容量、装机位置等方面，会直接导致故障诊断和处理方式的变化。相关工作人员在进行故障诊断和处理时，应当考虑到电网的实际运行情况，分析负荷、电压、频率控制等参数，利用合理的处理方式对故障进行处理。

3.4 优化调度与协调运行

在进行光伏并网发电系统负荷优化调度之前，必须了解和掌握区域内负荷的变化，优化调度与协调运行的具体操作期间，相互衔接、科学合理调度，才能够保证全网安全稳定运行。在分布式光伏电源接入到大电网之后, 应当尽可能地降低对微网的影响，保证微网的运行能够和大电网并网运行，同时又要能够以孤网的形式独立运行，还要保证并网运行和孤网运行两种模式的顺利切换。因此, 微网和大电网之间的并网，要具备很强的稳定性，特别是在微电网高渗透率下与大电网的相互作用问题，需要我们投入更多的精力和时间去研究。

4 结束语

总而言之，太阳能光伏发电产业的市场前景将会非常广阔，特别是在科学技术不断完善和创新的当下，太阳能光伏发电将会获得更加强有力的支持。光伏发电系统大规模接入电网已经成为了一种发展趋势, 在这种形势下，加强关键核心技术研发，加大智能电网的开发与建设，提高相关从业人员技术实力，最大限度地提升电网运行的稳定性和可靠性，来创造出更多更好的经济效益和社会效益，实现和谐共赢。

参考文献

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