储能技术在光伏并网发电系统中的应用

储能技术在光伏并网发电系统中的应用

田伟达

广东电网湛江供电局  524000

摘要：随着工业化发展速度的不断加快，煤炭、石油资源消耗程度越来越严重，也进一步加剧了世界各国的能源紧缺现象，一次能源的大量使用，给人们的日常生活带来了极大的威胁，产生了非常严重的环境污染问题。因此，开发可再生能源，将其取代传统的能源，已经成为目前各国重点关注的问题。太阳能分布非常广泛而且是一种可再生能源。光伏发电也就是充分利用太阳能产生电能，近年来这一技术也得到了飞速发展。

关键词：光伏并网发电系统；储能技术；应用

一、光伏发电系统对电网的影响

1.1电能质量

光伏发电系统在日常运行过程中，很容易受到外界环境因素产生的影响，特别是在阴雨天气，由于空气中有巨大的云层会遮挡住阳光，就会导致很短的时间中光伏电源的功率就会出现大幅度的下降或者上升，特别是针对大型的光伏发电系统，更是产生的影响非常大，在短时间内光伏发电系统的电压很有可能会出现闪边的现象，导致光伏发电系统出现大频率的波动。另外，还有一部分光伏发电系统是使用直流电进行发电，接入电网的时候，如果选择的是逆变装置法，那么也会进一步加大谐波问题，出现的概率影响光伏发电系统的正常运行。

1.2系统保护

如果太阳光非常的强烈，光伏发电系统的输出功率也会进一步增加，很有可能会加大短路电流，导致过流保护配合失误的现象，甚至还有可能会影响熔断器的正常工作，进而对整个光伏发电系统产生极大的影响。如果配电网并没有接入光伏发电系统，一般来说，并没有针对支路潮流进行单向输出性保护；而接入光伏发电系统后，配电网络就变成了多元网络，而网络潮流也会具备随机性的特点，所以必须在光伏发电系统中安装方向保护装置。

1.3线路潮流

光伏电网实际运行过程中，支路潮流一般来说会具备单向流动的特点，随着其与变电站之间的距离不断延长，也会导致有功潮流单调逐渐降低，但是，在电网中接入光伏电源以后，就会导致整个潮流状态出现了不可预测性的特点，潮流出现改变就会进一步加大光伏发电系统电压调整的难度，导致整个系统中电压调整设备经常出现异响，同时支路潮流还有可能受到这一因素的影响，出现节点电压越限变压器容器越线等问题。在这样的情况下，对于整个光伏发电系统的运行稳定性也将会产生极大的影响。此外，由于潮流具备随机性的特点，所以也会对发电厂的运行计划产生极大的影响。

二、储能技术在光伏发电系统中的应用

2.1在电力调峰的应用

所谓电力调峰，主要操作的目的就在于使峰电时段电网负荷较大的时候，居民以及工厂的用电需求能够最大限度地得到满足，但是，要能够在一定程度上对于用电进行调控，使电网负荷的压力能够得到有效降低。从电网内部储存装置自身的特点来讲，其本质上具有一定程度的灵活性，在电网功率负荷相对较低的阶段，能够将光伏发电系统在实际工作过程中产生的电能进行存储，存储的电能主要是在负荷高峰时段进行释放，这样的操作方式能够使电网在实际进行供电过程中的可靠性得到较大幅度的提升，使电网系统的常规运行能够真正保证稳定，有效避免因电网负荷功率较大而导致的电网运转故障问题出现，保证供电稳定的基础上，使区域的用电需求能够真正得以有效满足。

我国各个地区在不同时间段用电总量存在波峰以及波谷一直是一个普遍存在的问题，且这一问题一直以来都受到了社会各界的关注。尤其是在用电的波峰阶段，由于需要加大发电量来保证电能供给，导致电网的负荷进一步加大，此时一旦电网在运转的过程中出现故障，则会在一定程度上导致供电停止的问题，不仅会影响人民的生产以及生活，同时还会在一定程度上影响人民对于供电单位的信任，降低本单位自身的市场竞争力。

2.2在电网电能质量控制的应用

在光伏并网发电系统的实际运转过程中，要想使电网电能的质量能够得到有效控制，储能技术的合理应用必不可少，通过在光伏并网发电系统中合理应用储能技术，使光伏电源在实际供电的过程中性能能够得到最大限度的稳定。在这一过程中，工作人员通常情况下会采取一系列的措施对光伏并网进行逆变控制，光伏并网发电系统在实际工作的过程中，其所产生的电能质量也能够得到有效控制，而在这一过程中，最主要发挥作用的就是我们所说的储能控制系统，通过充分发挥储能系统自身的作用，不仅能够对有源滤波进行调整，同时还能起到稳定电压的作用，使相角能够始终处在合理的范围之内，并在相角出现偏差的时候，及时进行调整，保证电网的发电质量。

2.3在负荷转移中的应用

在实际将储能技术应用在光伏发电系统的过程中，负荷转移技术与前文中提到的电力调峰技术在运转原理方面有一定的相似之处，但是相比于电力调峰技术来说，负荷转移技术具有更高的灵活性。在负荷的低谷阶段，光伏发电系统在实际进行发电的过程中如果产生了多余的电能，为了有效减少能源的浪费，则能够根据实际情况对多余的电能进行储存。而在负荷的高峰阶段，由于用电需求的增加，光伏发电系统在发电的过程中所释放出的电能则很难满足实际需要，此时，储能系统就可以将自身在之前储存的多余的电能释放出来，使电网在供电的过程中能够最大限度地保证稳定。通过将储能系统与光伏并网发电系统联合使用，两者在相互配合的过程中，则能够有效减少光伏并网发电系统在高功率负荷运转的过程中根据波峰以及波谷用电量的不同而调整发电量给系统带来的冲击，使高峰阶段市电的需求能够得到有效减少，在保证用户用电的基础之上，减少用户的用电支出，不仅保障了供电系统自身的经济效益，同时也在一定程度上保障了用户的用电需求。

2.4在负荷响应时的应用

电网在实际运转的过程中，为了最大限度地保证运转的稳定性，减少故障问题的发生概率，往往会针对一些高功率的负荷进行自动控制并调整，在负荷的高峰阶段，不同部分的电网往往会交替运作，进而确保负荷高峰阶段电网的运转能够真正保证安全以及正常。而通过在电力用户中应用光伏储能系统，则能够最大限度地保证针对用户的供电稳定，但是在这一过程中，相关人员需要重点关注的一个问题就是光伏储能电站以及电网之间在与负荷响应控制系统进行连接的过程中，至少有一条通信线路能够正常工作，这样的操作方式能够最大限度地避免一些高功率设备给光伏发电系统正常运转带来的不利影响，真正实现负荷的高质量响应。

在将负荷响应技术应用到光伏发电系统的过程中，通过对不同电网选择性的交替应用，能够有效降低光伏发电系统在实际运转过程中故障的发生率，通过负荷响应，及时对高功率的负荷进行调整，使其能够在临界值范围之内进行工作，保证供电稳定的基础之上，还能在一定程度上减少调整供电量过程中给电网正常运转带来的不利影响，确保电网能够稳定运转，进而最大限度地保证整体的供电质量。

三、结语

在光伏发电系统中，储能技术的应用会涉及各个方面，企业也应该顺应时代快速发展的需求，充分应用先进的互联网技术，妥善处理储能技术的应用条件以及具体的影响因素，尽量排除外界环境产生的影响，切实提高企业的储能管理水平，通过有效的激励机制，建立完善的人才管理制度，严格按照因地制宜、统筹规划的原则，建立更加安全、可靠的光伏并网发电系统，为人们提供更加稳定的电能。

参考文献：

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