光伏发电并网对电网的影响及对策

光伏发电并网对电网的影响及对策

邵欣忠 曹卫华

国网北京密云供电公司 101500

摘要：光伏发电作为一种新型的分布式电源，具有着较快的发展速度，已经成为目前应用最为广泛的一种分布式电源，可以有效地对电力系统进行调控，弥补电源点自身的不足，而且还能够对能源结构进行有效的改善。然而，在光伏发电并网的过程当中，容易影响到电网运行的安全性和稳定性，因此需要采取有效的对策降低光伏发电并网对电网的影响。

关键词：光伏发电；并网；影响；对策

在人们的日常生活和生产当中，化石燃料的消耗量过大，这不仅对环境造成一定的污染，而且也导致大量的化石资源被消耗。现如今，随着人们环保意识的不断增强，对传统的火力发电方式也进行了改善，并通过采用太阳能、风能等全新能源来有效的进行发电，从而降低对环境的污染，也减少了相关化学资源的消耗。而光伏发电是其中发展速度最为快速的一种分布式电源，经过相关统计，采取光伏发电的方式可以有效的增大其容量。因此，光伏发电行业在我国也取得了快速的发展，但在光伏发电并网时会对电网的运行产生相应的影响，使其稳定性和安全性有所降低，因此相关企业需要采取有效的对策，确保电网的安全稳定运行，促进光伏发电的可持续发展^[1]。

一、光伏发电并网概述

由于在以往的经济发展过程当中，对环境没有进行有效的保护，进而产生了严重的环境污染问题，这也影响到了人们的日常生活和生产。而随着环境污染问题的不断加重，对其生态环境也会产生极大的破坏。因此，我们需要有效的开展环境治理工作，并减少能源和资源的消耗，以此来有效的保护我们的生态环境。传统能源在以往的生产和生活当中受到了广泛的应用，例如石油、天然气等，而该类能源都属于非再生能源，是在短时间之内无法进行再生的。能源的大量消耗也使人们产生了危机感，同时也对环境造成严重的污染，进而产生了相关的酸雨、温室效应等严重的环境污染问题。针对此背景，我国提出了可持续发展这一理念，进而对环境的保护工作加大了重视，并不断对新能源进行开发和利用。而新能源主要是指能够取之不尽、周而复始的可再生能源，是通过先进的科学技术进行开发和利用。通过应用新能源可以对传统的化石能源进行有效的取代，进而减少对环境的污染。新能源具体包括太阳能、风能等，而光伏发电则是将太阳能转换成电能的一种全新发电方式。光伏发电装置具体包括三个组成部分，分别是太阳能电池板、控制器和逆变器。其主要原理为通过光电效应，从而使半导体和金属进行有效的结合，并使其产生相应的电位差。而经过光伏发电装置可以产生相关的直流电，再通过逆变器将其转化为具体的交流电，从而为电网的运行进行供电。在公共电网当中使用光伏装置，这一过程被称之为光伏发电并网^[2]。

二、光伏发电并网对电网运行的影响

光伏发电是一种新能源发电方式，可以为人民日常生活进行供电，而且还能够有效的节约传统能源，并保护我们的生活环境。而光伏发电和传统的火力发电相比具有着很多的优势，其资源不会发生枯竭，过程安全可靠，不会产生污染和公害，而且不需要受到资源分布的限制，具有较高的能源质量，在获取相关能源时所花费的时间要相对较短，而且在具体的建设过程当中，不需要消耗过大的人力和物力。但同时光伏发电这种形式在并网时，容易对电网的运行产生相应的影响。

首先，光伏发电并网会影响到电网运行的控制，其具体包括集中式并网与分散式并网这两种方式。此外，由于光伏发电方式主要是通过太阳光来进行发电，所以也受到了相关的天气因素影响。这也导致光伏发电装置自身的发电量具有一定的不稳定性，而其并网形势的不同与发电量所具有的不稳定性会导致其所产生的电量，在进入到电网后会增加相关的电源点数，而且这些点数的具体数量和在分布过程当中无规律可言，这对电网运行的控制具有较大的难度。

其次，光伏发电并网也影响到了电网运行的统一性。光伏发电系统和传统的发电形势存在着较大的差异，发电和停电的时间无法达到统一。传统发电装置在具体的发电时，光伏发电装置可能会由于相关的天气因素，进而导致无法进行发电。而传统发电装置可能由于相关因素导致其处于停电状态，而光伏发电却能够持续进行发电，进而产生相应的孤岛效应。

再次，光伏发电并网也可能会影响到电网的运营成本。由于光伏发电装置主要对太阳能进行接收，在产生具体的电能后会通过逆变器转化成交流电，并与国家电网进行接入，这也使得相关的电网系统需要增加足够容纳电量的容器以及对电能进行转换的容器，才能更好地对光伏电能进行使用，这也导致电网在运行方面的耗能有所增大，使其经济运行性已有所增加，进而增大了电网的运行成本。

最后，光伏发电并网会影响到电压和电能质量，在其电能没有和电网进行接触前，其电流形式比较单一，而且电源也十分平稳，容易进行掌控，但在接入电网后会使电流产生多样化的形式，而且其产生的电能本身还需要受到天气因素等方面的影响，进而导致电量存在不稳定的现象。而这种影响会在其并入电网后进行持续，进而影响到电网的电流，使其产生不稳定的现象，无法有效的进行掌控

^[3]。

三、光伏发电并网对电网影响的解决对策

（一）孤岛检测

相关电力企业在对电网进行介入时，相关的发电站需要配备检测装置来避免孤岛效应，对工作人员和相关设备产生危害。在解决孤岛效应问题时，逆变器是十分重要的一项内容。对孤岛进行检测，主要采用主动式检测法和被动式检测法等，其主要是对逆变器当中输入相关的扰动信号，通过对电网的钳制，从而确保电网的正常供电。如果电网在运行过程当中出现了相关的问题，那么扰动信号将会出现累积，并超出其范围，而通过对其进行检测便可以发现孤岛效应。被动检测主要是在电网断电过程当中，根据逆变器所输出的电压、频率等来对孤岛效应进行检测。

（二）电网运行控制

相关配电系统在并网前，可以通过电力机构来对其调度和监控等进行统一管理，而传统的配电网结构往往属于无源的放射式。因此在具体的开关操作、信息采集等过程当中都相对简单。而在光伏发电并网后，其过程会变得十分复杂，因此在对电网的运行进行控制时，需要远程监控光伏电站的发电情况，通过监视分布式光伏发电信息来有效地对分布式电源的投入、退出以及其功率的主要流动等进行有效的控制和掌握。

（三）建立健全光伏并网的相关标准以及规范

在光伏发电并网前，相关工作人员首先需要充分的研究和分析光伏并网的相关技术参数、控制性能以及电网所能承受的扰动能力等。同时工作人员还需要根据这些数据来制定出具体的技术标准，并充分研究大规模接入光伏发电系统时所需要具备的相关条件和技术标准规范等内容，进而从制度的角度上对电网运行起到保障作用，避免光伏发电并网对电网的运行造成损害^[4]。

结束语：

综上所述，通过太阳能发电可以有效的解决化石能源等的消耗问题，对于环境保护工作的开展也具有十分重要的作用。而光伏发电在并网后对电网的运行会产生相应的影响，对此需要采取有效的对策，降低并网时电网所受到的相关影响，以此来确保电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1]杨晓凯.光伏发电并网对电网运行的影响与对策[J].集成电路应用,2020,37(04):94-95.

[2]许水源.光伏并网发电系统对电网的影响和对策研究[J].中国战略新兴产业,2017(48):226.

[3]冯雪梅. 分布式光伏发电并网对电网电压的影响及对策研究[D].燕山大学,2017.

[4]张新平,刘锦英,赵岩,郑凯,王一飞.光伏发电系统并网对电网的影响及相应对策[J].中国电力教育,2016(S2):275-276.