浅谈光伏发电系统对电力调控的影响

浅谈光伏发电系统对电力调控的影响

李新民

山东能源重型装备制造集团有限责任公司 山东泰安 271000

摘要：近年来，我国陆续出台了很多关于促进光伏产业发展的有效举措，让国内的光伏产业实现可持续发展以及对光能的有效应用和完善有着特别重要的促进作用。光伏发电对于配电网的发展和建设有着特别重要的作用和意义。光伏产业因其发展潜能比较大，而且在政府的大力支持下也实现了很好的发展。本文主要探究的就是光伏发电系统对于电力调控的主要影响。

关键词：光伏发电；电力调控；影响；

1.光伏储能系统分类及应用概述

1.1离网储能

离网储能系统不需要对电网进行依赖就可以独立运行。在通讯基站、海岛、无电区以及偏僻山区等情况下都特别适用。整个系统的构成有负载、蓄电池组、逆变器、太阳能控制器以及光伏方阵。光伏方阵在光照条件下，能够把太阳转换成电能。而通过对太阳能控制逆变一体机给负载供电。同时，也能够让蓄电池组进行充电。在没有光照条件下，蓄电池可以通过逆变器的作用给交流负载供应电力资源。离网储能系统是专门针对无电网地区或者停电频率比较高的地区使用的。对于这一部分地区来说，离网储能系统是有着很强的实践意义的，因为该系统不需要对电网进行依赖，主要采用的是先储存后应用或者一边存储一边应用的工作方式。对于停电频率比较高的地区或者没有电网的地区来说，离网储能系统的实用性就特别强。

1.2并离网储能系统

并离网储能系统在停电频率比较高的条件下也比较适用。在波峰电价比波谷电价贵的特别多或者光伏自发自用不能余量上网等场所中有着特备好的应用成效。该系统的构成主要有负载、蓄电池组、太阳能并联网一体机、光伏方阵等。光伏方阵的主要功能就是把太阳能转换成电能，然后让太阳能控制逆变一体机给负载供电。同时，也能够让蓄电组进行充电。在没有光照的条件下，蓄电池也可以给太阳控制逆变一体机进行供电，然后再把电力资源供应到交流负载中。与并网发电系统相比来说，并离网系统因为增加了蓄电池和充放电控制器，因此，需要花费的成本支出大概会增加30%。不过，这种系统也有着更广的应用范围。

1.3光伏并网储能系统

并网储能光伏发电系统可以把多余的发电量进行存储，而且也能够让自发自用的比例实现提升。在自用电网比上网电价贵很多或者是自发自用不能余量上网的场所中特别适用。该系统主要由负载、电流检测装置、并网逆变器、电池组、太阳能控制器以及光伏方阵等组成。在太阳能的功率比负载功率小的时候，整个系统就是电网和太阳能一起供电。在太阳能比负载功率大的时候，太阳能的一部分会给负载供电，另一部分就可以通过控制器进行存储。如果电流传感器检测到有电流流向电网的时候，并网储能机就开始工作，把多余的电能在蓄电池中进行存储。当蓄电池充满的状态下，也可以打开电热水器。当家庭的负载增加的时候，也可以通过对蓄电池的控制，通过逆变器向负载进行供电。

2.光伏发电系统的现状

中国因为有着比较多的太阳能资源。这也成就了我国比较好的光伏发电系统条件。从当前的现状来说，因为我国在2018年到2019年间陆续出台了对环境进行维护和治理的有关政策和方案，环境整治在接下来的一段时间里都是重要的工作。而且我国2018年的用电量已经突破了两万亿千瓦，同比增长9.3。而且因为人民群众对美好生活的向往以及科学技术的持续进步，人们对于电力设备的需求量以及应用程度也实现了提升。这两方面的原因也就造成了人民群众对于发电系统有更高的标准和要求。所以，没有污染并且资源广泛的光伏发电就成为了当前社会主流的发电系统。从全球范围来看，我国又是最大的光伏发电应用市场，国内的新增装机已经连续保持五年第一。所以，光伏发电系统的建设速度也在逐步提升。当然，在光伏技术进行应用的同时，也有很多不足之处和问题逐步显现出来。

3.光伏发电技术概述以及对电力调控的影响

光伏发电系统是一种可以把光能直接转换成电能的发电体系，主要依靠的是半导体的光电效应。在电力系统中引进和应用太阳能资源，把太阳能资源转换成电力资源在生活中进行应用，因为不需要通过发热的过程，所以，光伏发电也有比较高的纯洁度，不会像煤炭发电的体系那样造成比较严重的环境污染情况。在光伏发电系统中，太阳能电池会发出直接应用到直流负荷的直流电。这样的直流电也可以通过逆变处理转换成交流电，进而在电网中进行接入。当然，不一样的发电系统其特征和特点也都有所差异。混合型、并网型、独立运行是三种主要的发电系统。在这三种光伏发电系统中，功效最大的就是混合型系统以及并网运行系统。不过，这两种系统也会给电网的电力调控带来更大的影响。在实践工作中，这两种系统也是需要重点分析和研究的对象。

4.对于光伏发电未来发展的预估和相关建议

4.1电网结构上的技术优化和增强

光伏发电的主要优点就是有着比较独特的清洁能源的特征，其局限性就是会受到来自天气和环境等外界因素的干扰而造成比较强的不确定性和不稳定性。要想更好的解决这样的劣势，电网机构的科学合理就特别重要。电网结构是否符合当前能源发展的需要，对于电网和光伏能源之间的兼容状况有决定性的作用。因为在整个能源技术中，电网是其介入的前提条件。而能源技术的介入情况也会跟电网的坚强程度有特别紧密的联系。因此，强化对电力调控特别重要的要素也就是本地光伏发电的分布情况和规模。倘若调控部门可以对电网的运行方式进行合理的调整，让继电保护能够进行合适的配合，那么也能够让电网的运行得到一定程度的优化和改进，进而让光伏发电系统有更强的供电能力，而且也能够推动电力企业给用户供应到质量更好的电力资源。

4.2增强电网结构分布和调研

科学规划应当在光伏发电实现大力推行和发展的情况下应当做好的工作之一。光伏发电系统因为会对电能的质量有特别大的消极影响。如果在前期就做好结构部分以及电网的容量、负荷等要素的调研工作，就能够让电能的质量实现有效的提升。而且也能够让因为系统容量过大而造成的其他不良影响得到一定程度的缓解。供电企业如果可以确定出更加科学的光伏发电装机容量，进而实现分级管理和统一调度。强化对人为可控因素的管理，对各级的调度关系进行更好的执行，也可以让非故障情况下发生计划性并、解列的行为实现有效的降低。当然，也可以有效的降低谐波的问题，进而让光伏电站的电力调控能够实现更加稳妥的效果。

4.3继电保护方面

光伏发电系统的并网让电网中的潮流有了双向性的特征，而且电网在发生异常情况的时候，短路电流的方向、大小以及分布情况也会有所变化。所以光伏发电系统和系统变电站都应当安装继电保护装置，以避免发生异常情况下的系统失稳或者让系统进行反送电的情况，让光伏电站本身能够得到保护，而且也可以让整个系统不会因为异常情况而遭受冲击。在以并网的光伏发电系统向大电网输入功率的时候，会缩小原始继电保护装置的保护范围，从而让继电保护装置运行的可靠性和灵敏性都会受到一定程度的影响。

5.结束语

综上所述，光伏发电不但是一种清洁能源，而且也是一种新能源，是国家考虑到社会的环保和清洁的要素，在接下来的一段时间内会是主要推广和应用的能源产业。当前的光伏发电因为系统结构和工作原理等方面的问题，在具体的投入实践工作中还没实现特别理想的效果。不过，在全国上下都重视清洁能源的开发和运用的影响下，光伏发电系统也有特别好的发展和建设条件。在发电系统逐步进步的未来，自身的电力调控问题可以实现更好的解决，进而让供电企业有更高的供电产能，而且也能够促进光伏发电系统在电力时代中发挥出更好、更强的作用和意义。

参考文献：

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[3]余俊杰，韩春，光伏发电对电力系统的影响[J]城市建设理论研究（电子版），2017（12）22-24.