光伏发电并网对电网运行的影响和对策

光伏发电并网对电网运行的影响和对策

朱双全

三峡新能源淮南光伏发电有限公司  安徽 淮南 232082 

摘  要： 电力作为关系社会运行与经济发展的重要能源，我们必须关注电力行业的发展，确保各项新能源技术能够 有效应用在电力系统之中， 满足我国电力行业发展的实际需求。随着光伏发电技术的不断推广，对我国能源供给与 社会经济发展起到了重要作用。

关键词： 光伏发电并网；电网运行；影响分析；优化对策

引言：

我国能源问题变得越来越紧张。为了有效缓解这一问题， 解决经济发展与能源紧缺的问题， 我国积极发展 新能源的开发与探索，并通过光伏发电技术的应用和推 广，为人们带来了更加充足的清洁能源，解决了经济发 展与能源之间的矛盾，很大程度缓解了各类能源的压力。

1  光伏发电并网理论

光伏并网系统一般由太阳能电池阵列、逆变器、蓄电池组、太阳能充电控制器、负载等组成。在发电过程中，充电器将光伏电池板产生的电能连接到蓄电池， 同 时蓄电池与电容适配器连接，对电能电容进行调控； 与 核心逆变器连接，确保电能与配电网的适配。光伏发电 并网系统是将光伏电池发出的直流电经过逆变器转变为与电网电压同频同相的交流电，并且既可以向负载供电， 又可以向电网发电的系统。

2  光伏发电与并网技术重要意义

现代化社会中，电力能源可以说是最重要的能源之 一，保证电力能源供应稳定性，才能让工业化社会生产 顺利进行，才能让人民群众的日常生活更加便利。在科学技术不断发展的情况下，光伏发电技术开始出现在人 们的视野当中，并快速得到了一致认可和关注，相比于 传统的火力发电模式，光伏发电技术显然具有更高的应 用价值， 其主要是通过转化设备把太阳能转化为电能， 降低化石能源的消耗量，整体的应用效果比较可观。并 网技术是保证光伏发电技术产生的电能能够顺利进入公共电网并发挥作用的技术，它主要可以分成逆流与非逆 流技术两种。其中逆流并网技术指在光伏发电产量比较 大的情况下，使之进入公共电网的技术； 而非逆流技术 则具有更加突出的独立性， 因此不会向公共电网输电， 而是通过内部安装的防逆流设备及蓄电设备等，在供电 不足的情况下为电网提供补充能源，也具有一定的应用 价值。目前，我国的光伏发电与并网技术已经比较成熟， 能够在电力部门的调动下，结合本地区电力系统用电实 况以及高负荷点的位置等，将光伏发电产生的电能输送 到用电单位，保证电力供应。

3  光伏发电与并网技术类型

3.1防孤岛保护技术

孤岛效应并不是一个陌生的名词，它指的是在电力系统遇到突发情况时而出现的断电情况，但是在断电以 后，发电系统依旧按照原来的预定方案运行，整个电力 系统中仍然存在不断输入的电力能源，进而形成具有一定安全问题的孤岛效应。如果工作人员不能第一时间发现并采取措施进行处理，孤岛效应可能会让电力系统的电频及电压出现问题，进而给用电单位、供电人员造成 巨大的经济损失和人身伤害[1]。而反孤岛保护技术正是应对孤岛效应的有效措施，它能够在电力系统中出现故障短路的第一时间进行识别，使发电设备停机并避免其 持续不断地向电网中输送电能。根据实际的应用情况来看，反孤岛保护技术可以分成远程法、电压扰动法及频 率扰动法等多重技术，在保障光伏发电技术应用效果的 过程中扮演了重要角色。

4  光伏发电并网对电网运行的影响

4.1电能质量受损

光伏发电并网后，还需要高频调制的支持，通过逆  变器进行运转，但是这种方式还会带来一定的负面影响， 产生的谐波会影响电能质量。如果谐波放大还会对电网 的输出功率产生一定的改变，改变后的输出功率更加难 以控制， 因此就会造成电网运行不稳定， 引发电网事故。 此外， 我国传统的电网都是采用单一供应模式， 如果不 符合光伏发电并网接入的情况，在接入光伏电源后会造 成电压差异， 就需要对接入光伏电源进行管理， 因此也增加了管理工作内容，影响电网可靠运行。

4.2影响电网运行的控制效果

通过使用光伏电源， 大大降低了传统能源对于环境 的不利影响， 为人们提供了安全可靠的电力资源，但随 着其规模越来越大，也相应给电网带来了不利影响。如果电网的供电环境较差，大规模的光伏发电并网会导致电网潮流改变， 电网设备过载，使电网的供电无法正常 进行。由于大规模的光伏发电并网，导致工作人员无法 对电网功率以及供电的负荷有一个准确的判断，再加上太阳能转化电能过程不稳定，会严重影响电网的正常供 电工作。因此对于这种情况， 电网调度人员不能再通过光伏发电并网来进行供电[2]，需使用传统电源重新调度 电能。同时，光伏电源的大规模接入，也将导致电网的 调峰调频压力较大，也会影响电能的正常调度。如果相 应的工作人员不能够有效把控光伏电源的正常工作会导致整个区域的电力系统受到影响，相应的电能控制效果较差，容易引发电网运行的安全事故。

5  光伏发电并网的优化对策

5.1提升电能质量

在光伏电源并网发电过程中，要加强对于电能质量 的监督管理工作，在进行光伏电源并网操作之前，相应 的工作人员要加强对光伏电源并网接入点的电能质量监管工作， 如果出现电压波动或者谐波， 相应的技术人员 要及时解决处理，采用投退无功补偿装置、主变档位调 节、投入消谐装置等方式， 确保电能质量， 为人们提供安全可靠的电力能源。

5.2加强电网控制水平

为了更好地实现光伏发电并网的电网稳定运行，应该及时提升电网的控制能力，使光伏发电和其他电源自 动运行情况下进行严格的电压管理，强化供电调度的合 理性， 由于光伏发电受到光照和辐射等外界因素的干扰。因此，对于光伏电网接入后，要严格管理该区域的光照 强度和辐射情况，充分结合相关科学技术构建完善的光 伏发电模型， 找到光伏发电功率与自然环境的规律，从 而实现有效的管理与控制[4]。其次，光伏发电并网运行 还应该通过相关数据寻找最佳设置光伏电源的位置， 以 此来降低光伏电源受到外界因素的干扰，从而全面提升光伏发电并网中电网运行的可靠性。另外，还要进行合 理的电能储备，对光伏发电过程中的电能进行合理储备， 当光伏发电受到干扰时，可以先利用提前储备好的电能 进行供电，以此来确保电网运行的稳定性。

5.3构建风力发电与光伏发电系统的验证环境

为了获得风力发电与光伏发电更好的并网效果，保 证整个输配电网络的运行稳定性，首先要做的就是加强 对新能源发电方式的特性研究，结合新能源发电方式的 特性为其建立两种发电系统的动态与静态模型，进而加 强对两种发电系统的优化改进。通过对风力发电与光伏发电系统的模型分析，为其设计出更加完善的控制系统， 在设计中要利用电力软件对两种发电方式供电能力进行准确计算，这样才能为后续风力与光伏发电系统的测试 与验证打下良好基础， 提供更加详尽的数据资料[5]。为 了降低环境因素对风力与光伏发电系统造成的影响，还 应该在发电系统的建模研究中加仿真实验，在设计中要 结合以往风力与光伏发电系统的典型案例并对所设计的发电系统进行运行方式、故障场景的模拟，进而分析系 统设计方案中存在的漏洞，针对相关风险因素制定更加 完善的解决措施，提高发电系统的控制能力。

6结束语

综上所述，新能源技术的应用能够对我国能源结构做出调整， 同时降低电力系统对传统电力生产方式的依 赖性，这也能够更好地实现国家的可持续发展。随着我 国新能源行业的不断发展，人们对于清洁能源的应用重  视程度越来越高， 目前光伏发电已广泛应用于电力行业。现阶段光伏发电并网经常会存在电网运行不稳定现象，因此， 积极探索电网不稳定运行因素，并提出光伏发电 并网运行的解决措施，对我国新能源的开发与应用具有 重要意义。

参考文献：

[1]张丽， 陈硕翼.光伏发电并网技术发展现状与趋 势[J].科技中国，2020（2）：18-21.

[2]王亮明， 苗权.光伏发电与并网技术分析[J].现代工业经济和信息化，2020，10（11）：41-42.

[3]李少华.新能源发展对电网运行的影响及应对思考[J].南方机，2019，50（02）：214.

[4]丁峰.光伏发电与并网技术分析[J].数码世界， 2020（5）：269-270.

[5]李海龙， 黄红兵， 谭晓东.并网光伏发电对电网电能质量的影响分析[J].电气技济，2019（01）：7072.