光伏发电对电力系统的影响及管控措施探讨

光伏发电对电力系统的影响及管控措施探讨

陈熙忠

华电湖北发电有限公司电力工程分公司  湖北省黄石市 435000

摘要：目前，我国对电能的需求不断增加，电力系统建设越来越完善。在电力系统的实施中，开发与应用光伏发电技术具有重要的现实意义。我国在电力行业发展中取得了良好的进展，必须保持电力系统不断优化才能促进国家经济进一步发展，在电力系统运行过程中把光伏发电作为重点研究工作。本文首先对光伏发电基本原理分析，其次探讨光伏发电在电力系统中的管控难点，最后就加强光伏发电对电力系统的管控措施进行研究，为进一步研究和应用光伏储能系统提供了参考。

关键词：电力系统；光伏发电；影响；管控对策

引言

分布式光伏发电具有形式灵活、管理与运行成本低廉等优点，而且在发电过程中没有噪音，没有空气与水的污染，具有显著的环保效益，这对于优化能源结构，实现节能减排有着十分重要的作用。光伏发电小规模并网时，其对电网的影响微乎其微，而光伏发电大规模并网或集中在某条供电线路、台区或变电站，则会对电网造成较大的影响。为了确保电力系统的安全可靠运行，有必要对光伏发电的接入进行综合分析。

1光伏发电基本原理

太阳能电池在太阳能光伏发电中扮演着关键的能量转化角色。太阳能光伏发电的基本原理是通过光生伏特效应将太阳光直接转化为电能。当太阳光照射到太阳能电池表面时，光生电子和空穴被生成，由内建电场调控后形成光生电压，这过程实现了将光能直接转化为电能，成为太阳能电池的关键步骤。一旦接入负载，光生电压驱动电子流动，完成电能输出与利用。这一高效、可再生的能源转化方式为清洁能源的可持续利用提供了技术基础，有望在能源领域发挥更大作用。其中，电池是最常用的储能装置之一，它可以将电能转化为化学能并进行储存。当需要使用储存的能量时，电池可以将化学能转化为电能，并通过逆变器将其转换为交流电供电。

2光伏发电在电力系统中的管控难点

2.1监管难度大

进入21世纪后，电力项目监理工作的领域不断扩大，从施工阶段的图纸管理、测量施工和技术交底情况来看，在技术管理上存在很大的困难，这还不包括检查和其他一些重要的工作。由于工地的管理因素比较多，而且专业性也比较强，所以要实现全方位的管理，需要对有关人员的专业水平进行充分的测试。在我国，光伏发电技术的监督管理具有比较大的困难，它会受到许多因素的干扰，而且相关的管理人员也比较缺乏，缺乏监督管理等因素，会对电力工程的整体发展因素产生一定的影响。

2.2电能质量影响

通过对电力系统的持续观测，我们可以迅速地看到，在低电压和光伏电池板接入电力系统之后，在变频调速中，经常会产生一些频率较高的谐波。由于光伏电池板的存在，使得光伏电池板所储存的能量能够随电力的变化而变化。经过长期的运行，必然会造成谐波的进一步放大现象。这样的谐波是普遍存在的。因此，许多时候无法进行稳定的控制。在多云或多雨的情况下，光伏系统很难保证自身的工作质量与效率，发电能力的不稳定将对电网的运行造成影响。另外，随着配电网络的接入，配电网络的复杂性也将随之出现。这时就需要做电能的分配、传输、集中工作，而这种现象也会给电网工作带来很大的压力。

2.3实现大规模并网发电的问题

我国电力结构需要进一步发展和优化，以更好地适应不断增长的市场需求。为了推动太阳能光伏技术在全国范围内的普及和应用，需要建立健全的政策体系，提供更多的激励措施，包括财政和税收支持，降低设备成本，并加大对研发的资金投入。在政策支持的基础上，不断提高太阳能光伏技术的效益和可靠性，增加其在电力系统中的比重。

3加强光伏发电对电力系统的管控措施

3.1加大管控力度，优化管控措施

建立健全的管理系统和机制，对电力工程的每个建设环节进行优化。在项目的每道工序完成后，可以将项目的招标结果、图纸信息等信息提供给电力公司。在生产车间的指导下，对生产过程中的各种图纸进行审查，保存好生产过程中的各种数据。在项目建设的前期，要对项目的预算方案展开详细的审查，并对其负责，保证在项目的计划工作中，建筑材料的使用效率。要强化对全部设备、全部物料的监控，使其达到最大限度地发挥作用。依据电力工程管理工作的实施范围和具体内容，为其提供相应的人力、物力和财力。要根据具体情况，建立相应的监督机制，确保技术人才的作用得到最大程度的发挥。对电力工程的每个过程进行了详尽的分析，并对有关的技术内容展开了有效的管理，将在光伏发电技术管理工作中出现的问题进行了整理，并给出了相应的对策，这既可以减少了安全事故的发生，也可以显示出电力工程管理工作的重要意义，从而提高了电力工程的总体质量。

3.2电能质量相关影响的解决措施

对于分布式光伏发电系统对电能质量所带来的影响，不管采用何种措施，都不可能完全消除。但可以采用某些对策。例如，技术对策，减少其影响。就某地的分布式光伏发电系统来说，由于其建设工作由地方政府部门进行统筹管理。所以，可以对项目进行具体的分析，在规划阶段，选择适合的电能质量治理装置，将其配置到分布式光伏发电系统的一端，并测试系统功能。该装置在并网之前，需达到10MW机组的容量及谐波指标，即其发电效率应达到60%以上。对于电池而言，它的电量必须比整个系统的总电量更大，即16～32h，并且要符合它对暂时电力输送，稳定输送的基本条件。

3.3并网光伏发电系统

并网光伏发电系统通过与公共电网相连接，展现了其在电力领域中的重要性和广泛应用。这种系统在能源替代和供电效率方面表现出色，相较于独立光伏发电系统具有一系列优势。首先，与公共电网连接使得系统能够随时调节供电状态，确保稳定的电力输出。其能源替代效果显著，对环境污染的减少和能耗控制的提高具有积极作用。并网光伏发电系统的工作原理简单而高效，光能通过光伏电池转化为电能，然后与公共电网连接，实现电能的传输和共享。这一连接还带来了电网调峰的功能，有助于维持电网末端电压的稳定，改善功率因数，减少电网损耗。而且，其具备与电网相互交互的特性，随时可以向电网存取电能，使系统更加灵活。在建筑物应用方面，与公共电网连接的并网光伏发电系统通常采用建筑一体化的模式。光伏方阵与建筑物相结合，形成屋顶光伏方阵、墙面光伏方阵等，不仅能够为建筑内部提供电能，还能将多余的电能返还给电网。相较于独立系统，不再依赖蓄电池可以降低建设成本，提高供电可靠性。总体而言，并网光伏发电系统在当前电力工业中扮演着重要的角色，是推动太阳能光伏技术主流发展的重要方向。其清洁、高效、可持续的特点使其成为当今世界电力系统中备受关注的关键技术之一。

结语

综上所述，光伏储能系统能够平滑功率波动、提高电网的稳定性和可靠性，同时实现供需平衡和调峰填谷。然而，光伏储能系统的应用还面临一些挑战，如成本高、技术难题等。因此，未来需要进一步研究和改进控制策略，以提高光伏储能系统的效率和经济性。同时，政策支持和市场推动也是推动光伏储能系统发展的重要因素。相信通过不断的努力和创新，光伏储能系统将在清洁能源领域发挥更加重要的作用，实现可持续能源的可靠供应。

参考文献

[1]张鹏,王溢泽,王丽琴等.光伏发电系统对电力调控的影响[J].电力设备管理,2019(2):84-87.

[2]姜浩浩,金光,郭少朋.浅谈太阳能光伏发电技术现状[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2021,21(10):83-87.

[3]黄伟,刘斯亮,王武等.长时间尺度下计及光伏不确定性的配电网无功优化调度[J].电力系统自动化,2018(5):154-162.