光伏發電并網大電網面臨的問題與對策

邱亮新

（廣州發展資產管理有限公司，廣東 廣州 510623）

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光伏發電并網大電網面臨的問題與對策

邱亮新

（廣州發展資產管理有限公司，廣東 廣州 510623）

摘 要：光伏發電并網大電網在實際應用發展過程中，還存在很多問題，因此，本文主要針對這些存在的問題，深入研究這些問題產生的原因，進而有針對性地提出合理科學的解決措施，促進我國光伏發電技術的不斷發展。

關鍵詞：光伏發電；并網；大電網；問題；措施

0. 引言

伴隨著光伏發電技術的出現，極大地促進了發電技術的改革。光伏發電技術作為一種新興的發電技術，具備高效、無污染的特性，但是，在實際應用過程中，該技術的復雜性以及穩定性并未被很多企業所了解，這就造成在分配電能以及運輸過程中存在很多問題，這些問題嚴重阻礙了光伏發電技術的發展，因此，應該有針對性地提出合理科學的解決措施，不斷促進光伏發電技術的發展。

1. 光伏發電系統的構成以及并網特點

1.1 光伏發電系統的概述

光伏發電在原理上不同于其他的發電技術，該技術主要依靠太陽光照射光伏元件，進而在光生伏打效應作用下，使得電荷發生聚集現象，繼而產生電動勢，最終實現轉換成電能的全過程。通常光伏系統主要有以下幾個元素組成：太陽能電池方陣、控制器、直流配電柜、逆變器、交流配電柜等，如圖1所示。

其中不同的組成部分發揮的作用不盡相同，在光伏發電系統中，逆變器和太陽能電池方陣是最主要的組成部分。太陽能電池方陣主要依靠串聯的方式，將太陽能電池組件組成在一起，從而使得電壓足夠大，符合輸出的要求。光伏發電技術主要特點是變化較快，主要是由于容易受到溫度以及光照等因素的影響，如果外界的光照以及溫度發生較大的變化，就會直接影響光伏發電的效率，同時，該技術輸出的電是直流電，只有將直流電轉變為交頻電流才可以正常使用。

1.2 并網技術

在進行光伏發電系統并網過程中，需要滿足一些基本的條件，逆變器輸出的電流頻率與電網電壓的頻率相同，同時兩者的相位也必須相同，只有這樣才可以完成并網過程。現階段，光伏發電系統的并網主要有兩種形式：集中式和分散式。不同的并網方式原理以及特點不盡相同。其中集中式并網的特點：在電能產生時直接輸出到大電網，進而在大電網中，根據實際的需求在合理分配，并網的方式還有一定的適用條件，通常而言，主要用于遠距離的運輸；分散式的并網技術主要的特點：在電能產生之后，可以直接將電能分配到用電符合上，當電能過多或者電能不足時，可以依靠大電網進行直接條件，該并網的方式在實際使用上也存在一定的使用方式，通常使用在城區的并網。

2. 光伏發電并網大電網主要存在的問題

隨著我國科技水平的不斷提高，我國光伏發電技術取得了快速進步，同時在實際并網大電網中已經取得了很好的應用效果，但是在實際并網大電網過程中，還存在很多問題，如輸出功率容易受到外界環境的影響，因此，造成電能存在一定的不穩定性，主要存在的問題分述如下。

2.1 雷擊的影響

由于光伏發電系統通常在室外，因此，就容易遭到雷擊的影響，主要是因為以下原因。在雷云的表面上存在很多的負電荷，這些負電荷就會與電纜以及支架之間產生感應，進而產生高電壓，當遇到閃電穿過這個空間之后，就會由于電磁作用，產生較高的感應電流，而在一些光伏發電系統上如果沒有避雷設施，就會由于安全距離較短，給光伏發電系統造成很大的破壞，甚至給大電網造成很大的破壞，影響了居民企業的正常用電，給企業帶來很大的經濟損失。

2.2 對大電網運行的影響

與傳統的發電方式不同，光伏發電系統具有自身獨特的特點，因此，在對大電網的運行上產生的影響還應該深入研究。如雖然在單個接入點上的功率較小，還是這些接入點還具有一定的特點，如多且存在一定的分散性。然而當光伏發電系統在大規模的接入大電網之后，由于兩者之間的相互作用，且相互作用的方式還十分復雜，進而就會影響大電網的正常運行。

2.3 控制電網運行方式改變

光伏發電系統在實際發電過程中，由于還存在一定的不確定性，這樣就在大電網實際運行過程中，就會增加了電網符合預測的難度，增大了控制斷面交換功率的難度。由于光伏發電系統在接入大電網時，存在很多的接入點，這些接入點的規模較小且十分分散，這樣在實際電源協調控制過程中，就會產生很大的難度。因此，當光伏發電系統并網大電網過程中，就會消弱了對電網的控制力度。

2.4 新型配電系統的規劃

當光伏發電系統并網大電網后，就會對配電系統帶來一定的影響，就會改變原來的功能，原來只是將電能進行分配，現在還會進行電能的收集、運輸以及分配，是一種綜合的電力交換裝置，但是，光伏發電系統還會影響電網運行的質量，如給電壓帶來一定的波動、諧波污染等，因此，在進行新型配電系統的規劃過程中，因而進行充分的考慮，應該在方法和思路上進行一定的創新，分布式光伏發電接入系統會對母線的電壓、電流等產生一定的影響，甚至影響配網系統的正常運行。

2.5 對電網控制和保護設備的影響

當在光伏發電系統并網大電網過程中，就會給配網的控制和保護設備帶來很大的影響，光伏發電作為一種新型的發現模式，其原理以及發電過程上和傳統的發電技術有很大的差別，因此，在進行并網大電網之后，就會帶來一系列的問題，進而影響電網的保護裝置，直接影響著電力系統的正常運行。

3. 提高光伏發電并網大電網效率對策

經過上文所寫，隨著我國科技水平的不斷提高，我國光伏發電系統得到了很大的提升，但是，在實際并網大電網過程中，還存在很多問題，這些問題都會直接影響并網大電網的正常運行，因此，有針對性地提出合理的解決措施，主要的解決措施分述如下。

3.1 安裝必要的防雷系統

為了防止光伏發電系統遭到雷擊，因此，應該安裝必要的防雷措施。主要從兩個方面進行考慮：外部防雷保護和內部防雷保護。在外部防雷保護系統可以從以下幾個方面考慮：如安裝引地線、接地裝置與接閃器。在內部防雷保護可以采取安裝等電位系統、涌浪保護等，提高綜合防雷效果。

3.2 深入研究大電網與光伏發電系統之間的相互作用

隨著光伏發電并網大電網的不斷進行，兩者之間存在很大的相互影響，且兩者之間的相互作用十分復雜。因此，還需要對大電網的性質進行深入的了解，由于微網的存在，就會給配網的安全穩定帶來很大的影響。深入了解大電網與微網的本質，有利于提高光伏發電系統并網大電網的效率。

3.3 對新型光伏發電配電系統進行合理的規劃

現階段，隨著光伏發電技術的不斷進步，其理論水平也在不斷提高，因此，在微網研究以及分布式電源配網規劃的研究基礎上，要對光伏發電技術以及并網的實際特點和方式進行深入研究，不斷研究新型配網系統的方法和理論，進而提高光伏發電技術的電能輸出方式以及并網技術，通常針對其中存在的對電壓的影響，還要進行充分考慮，解決電壓不斷波動的影響以及諧波污染問題，在實際規劃過程中，還應該對光伏發電的原理進行深入地研究，清楚地了解發電的全部過程，進而提高發電的穩定性，同時，在合理規劃電網的前提下，不斷保證光伏發電技術的經濟性、環保性、安全性以及可靠性，從而促進我國發電技術的不斷進步。

3.4 提高對配電系統的電能的控制力度

由于光伏發電系統在進行實際發電過程中，還存在很大的不確定性，這樣就導致在實際功率輸出時，產生較大的波動，這就會給用戶帶來很大的影響。如逆變器在實際運行過程中，也會產生諧波，這樣就導致配電系統的諧波也會增加。因此，應該提高對配電系統的電能的控制力度。

結語

綜上所述，隨著我國社會和經濟的不斷發展，我國電力系統也在不斷完善，而傳統的發電方式存在很大的落后性，不僅造成了環境的污染，還會造成能源的浪費，而隨著光伏發電技術的出現，有效地提高了發電技術。但是在光伏發電并網大電網中還存在很多的問題，因此，提出有效措施解決這些問題就十分必要，從而促進我國光伏發電系統的不斷發展。

參考文獻

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