光伏发电并网关键技术及对策探究于常乐

光伏发电并网关键技术及对策探究于常乐

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（2国网葫芦岛供电公司电力调度控制中心辽宁葫芦岛125000）

摘要：随着光伏发电在电力系统中装机容量所占比例越来越大，它对电力系统规划、调度、控制的影响也引起人们极大关注。光伏发电呈现“规模化分散开发、低压接入、就地消纳”以及“大规模集中开发、中高压接入、高压远距离外送消纳”两种方式并存格局，对电力系统的影响无论从深度还是广度而言都将是深远巨大的。开展光伏发电并网对电网运行影响的研究对于促进我国光伏发电的发展具有非常重要的作用。鉴于此，文章重点针对光伏发电并网关键技术及对策进行了分析，以供参考。

关键词：光伏发电；并网关键技术；对策

1光伏发电并网技术

1.1光伏发电

所谓光伏发电，就是将太阳能转化为电能的过程。在光伏发电的组成系统中，一些光伏元件起着关键作用。光伏元件在被太阳照射后，其内部材料就会产生电荷。电荷运动后聚集在某个部分，从而使得电荷非均匀分布，也就产生了电势能，从而使太阳光能转化为电能。光伏发电是当前利用太阳能的重要技术，也是人们解决能源问题和使用高效清洁能源的一种重要应用技术。

1.2光伏发电并网技术

光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。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，具体可参考表1。

表1分布式电源接入电压等级推荐表

2光伏发电并网技术现存问题

2.1对系统无功电压特性的影响

光伏发电由于受日照时间和光照强度的影响较大，站址通常选择在海拔较高、日照时间长的荒地、戈壁、沙漠等地区，但是这些地方往往存在人口数量少、负荷水平较低、电力的需求较低等问题，因此光伏发电大部分电能都是通过高压远距离输电输送到负荷中心。这样就会使有功出力随机波动影响电网的无功平衡特性，造成输送线路母线的沿线电压大幅度波动。此外，由于当前并入电网的大规模的光伏电源自身的无功电压支撑水平有限，使得电网的电压质量越限甚至失稳的风险进一步增大。

2.2对电网运行控制的影响

因为光伏发电主要是利用太阳光，所以其会受到天气方面的影响而存在着很大的不确定性，这就使得电网在短期内对于负荷预测的准确性有所下降，同时也增加了传统模式下发电以及配电运行计划的困难，增加了对断面交换功率的控制。在光伏发电系统并入到电网后，就会造成电网中电源点数量的增加，并且这些电源点分布是没有任何规律的，电源点的单点规模也非常小，这些问题都对电源的控制增加了难度，也给电网的运行控制增加了难度。

3光伏发电并网关键技术策略分析

3.1合理开发利用光伏资源

近几年国家大力倡导发展光伏发电产业，积极推广“光伏扶贫”工程，走出一条产业扶贫、生态发展扶贫和清洁能源建设扶贫的新路子。光伏扶贫清洁环保、技术可靠、受益稳定，既发展了新能源，又实现了脱贫增收，为贫困地区脱贫攻坚培育了新产业，为壮大贫困村集体经济开辟了新路径，为解决贫困群众稳定脱贫提供了新手段。但是新能源项目的选址与电网发展的衔接不够，无序开发问题严重，电力公司要提前介入、提前规划，理顺光伏发电并网管理流程，深入贯彻国家光伏政策，实现政府、贫困户和电网发展共嬴，合理利用土地、厂房或仓库屋顶、水库、湖泊等现有条件开发太阳能资源，为光伏行业的发展铺路护航。

3.2建立健全光伏并网的相关标准以及规范

在正式进行并网之前，电网首先要对光伏并网发电系统相关的技术参数、基本控制性能和电网能够承受的扰动能力的相关标准进行充分的研究分析，制定出光伏并网的相关技术标准（主要包括接入电压等级、光伏发电的规模、无功配置以及电能质量等等），同时也要对大规模接入光伏发电系统所需要具备的条件等相关技术标准以及规范进行研究。通过相关标准和规范的制定，从制度层面来保证并网后不会对原有电网安全运行造成损害。

3.3电网运行控制

对于并网之前的配电系统来说，其调度以及监控等都是由电力机构统一进行管理的，原有的配电网结构属于无源的放射式，所以在开关操作方面、信息采集方面以及能源调度方面都相对比较简单。但是在光伏发电系统并入之后此过程就变得非常的复杂，要想有效控制电网的运行需要对光伏电站的发电情况进行远程监控，对于分布式光伏发电信息以及对象进行远程的监视，这样能够确保充分掌握并控制分布式电源的投入、退出以及功率的流动。

3.4完善防雷系统

防雷系统的应用，专门解决光伏发电并网技术中的雷击问题。并网系统遇到雷击时，破坏面积很大，必须全面落实防雷系统，规范防雷接地，以免并网系统遭遇雷击破坏。例如：变电站等构筑物的屋顶，安装避雷装置，常见的避雷装置有避雷带，采用环形安装的方式，独立设计引下线，促使并网系统中的电气设备，合理接地，而且电气设备要实行外壳接地，特别是变压器，积极提升并网系统防雷的水平，全方位的保护光伏发电并网技术，提高的应用效率。

4结论

总之，由于社会发展导致能源损耗量不断增加，因此人们对于新能源的开发和利用也越发迫切，通过应用光伏发电技术，对于缓解紧张的电能应用情况具有重要作用，而且随着此项技术的不断发展和成熟，必然能够实现发电系统更加高效和经济的运行，从而为社会发展提供更多的能源资源，满足社会的持续发展需求，并进一步实现对能源资源的节约。

参考文献：

[1]艾欣,韩晓男,孙英云.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].现代电力,2013,30(01):1-7.

[2]赵争鸣,贺凡波,雷一,田琦.光伏并网发电若干关键技术分析与综述[J].电力电子技术,2013,47(03):1-7.

[3]辛乳江,魏勇.光伏发电并网关键技术及对策探究[J].工业技术创新,2017,04(01):128-130+139.