光伏發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及對(duì)策探究

杜怡嫻

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，對(duì)于能源的損耗是非常大的，但很多能源都屬于不可再生類型，在此種情況下，如果僅顧社會(huì)發(fā)展，而不考慮能源的巨大損耗，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致能源枯竭，不利于社會(huì)的可持續(xù)進(jìn)步。光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，為社會(huì)發(fā)展提供了新式循環(huán)性能源，對(duì)于更好的滿足人們對(duì)于能源的需求具有重要意義。本文通過對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，以期提高能源利用率，為社會(huì)發(fā)展提供持續(xù)的動(dòng)力支持。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)；對(duì)策探究

一、光伏發(fā)電并網(wǎng)簡介

光伏發(fā)電是指通過半導(dǎo)體界面的“光生伏特效應(yīng)”將光能轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電技術(shù)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要電池、控制器和逆變器的配合使用，將多個(gè)電池板（組件）按照不同的排列形式（進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)）組成電池方陣，在接收之后電壓逐漸升高，達(dá)到系統(tǒng)輸入的標(biāo)準(zhǔn)之后就會(huì)經(jīng)過光伏組件將其轉(zhuǎn)化成為直流電，經(jīng)過直流配電箱匯流到逆變器，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電之后再經(jīng)過交流配電箱提供給電網(wǎng)或者相關(guān)負(fù)載。光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)方式主要有分布式和集中式。分布式是相對(duì)于集中式來說的，其容量相對(duì)較小，分布比較廣泛，自身帶有負(fù)載，例如居民發(fā)電；集中式就是指集中建立起容量較大的電站，可以直接向電網(wǎng)進(jìn)行供電，自身并不具有負(fù)載。依據(jù)《分布式電源接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入的電壓等級(jí)應(yīng)按照安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的原則，經(jīng)過綜合比選后確定。

二、光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)存問題

（一）電網(wǎng)運(yùn)行效率

鑒于光伏發(fā)電系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行并網(wǎng)勢(shì)必會(huì)對(duì)大電網(wǎng)運(yùn)行效率產(chǎn)生一定影響。并網(wǎng)時(shí)，兩種發(fā)電方式相互作用復(fù)雜度較高，而目前并未完全掌握作用方式和規(guī)律[2]。如果光伏發(fā)電系統(tǒng)接入點(diǎn)屬于大規(guī)模集中式并網(wǎng)，若光伏電站仍采取被動(dòng)保護(hù)式解列則會(huì)導(dǎo)致有功出力大量較少，增加整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)難度，甚至可能加劇故障，引起其他機(jī)組的解列，導(dǎo)致大規(guī)模停電。在這種情況下，低電壓穿越能力就是必須的。

（二）對(duì)系統(tǒng)無功電壓特性的影響

光伏發(fā)電由于受日照時(shí)間和光照強(qiáng)度的影響較大，站址通常選擇在海拔較高、日照時(shí)間長的荒地、戈壁、沙漠等地區(qū)，但是這些地方往往存在人口數(shù)量少、負(fù)荷水平較低、電力的需求較低等問題，因此光伏發(fā)電大部分電能都是通過高壓遠(yuǎn)距離輸電輸送到負(fù)荷中心。這樣就會(huì)使有功出力隨機(jī)波動(dòng)影響電網(wǎng)的無功平衡特性，造成輸送線路母線的沿線電壓大幅度波動(dòng)。此外，由于當(dāng)前并入電網(wǎng)的大規(guī)模的光伏電源自身的無功電壓支撐水平有限，使得電網(wǎng)的電壓質(zhì)量越限甚至失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增大。

（三）對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行控制的影響

因?yàn)楣夥l(fā)電主要是利用太陽光，所以其會(huì)受到天氣方面的影響而存在著很大的不確定性，這就使得電網(wǎng)在短期內(nèi)對(duì)于負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性有所下降，同時(shí)也增加了傳統(tǒng)模式下發(fā)電以及配電運(yùn)行計(jì)劃的困難，增加了對(duì)斷面交換功率的控制。在光伏發(fā)電系統(tǒng)并入到電網(wǎng)后，就會(huì)造成電網(wǎng)中電源點(diǎn)數(shù)量的增加，并且這些電源點(diǎn)分布是沒有任何規(guī)律的，電源點(diǎn)的單點(diǎn)規(guī)模也非常小，這些問題都對(duì)電源的控制增加了難度，也給電網(wǎng)的運(yùn)行控制增加了難度。

三、光伏發(fā)電并網(wǎng)問題解決對(duì)策

（一）電網(wǎng)運(yùn)行控制

對(duì)于并網(wǎng)之前的配電系統(tǒng)來說，其調(diào)度以及監(jiān)控等都是由電力機(jī)構(gòu)統(tǒng)一進(jìn)行管理的，原有的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)屬于無源的放射式，所以在開關(guān)操作方面、信息采集方面以及能源調(diào)度方面都相對(duì)比較簡單。但是在光伏發(fā)電系統(tǒng)并入之后此過程就變得非常的復(fù)雜，要想有效控制電網(wǎng)的運(yùn)行需要對(duì)光伏電站的發(fā)電情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)于分布式光伏發(fā)電信息以及對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)視，這樣能夠確保充分掌握并控制分布式電源的投入、退出以及功率的流動(dòng)。

（二）建立健全光伏并網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范

在正式進(jìn)行并網(wǎng)之前，電網(wǎng)首先要對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)、基本控制性能和電網(wǎng)能夠承受的擾動(dòng)能力的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充分的研究分析，制定出光伏并網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（主要包括接入電壓等級(jí)、光伏發(fā)電的規(guī)模、無功配置以及電能質(zhì)量等等），同時(shí)也要對(duì)大規(guī)模接入光伏發(fā)電系統(tǒng)所需要具備的條件等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進(jìn)行研究。通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定，從制度層面來保證并網(wǎng)后不會(huì)對(duì)原有電網(wǎng)安全運(yùn)行造成損害。

（三）防雷系統(tǒng)

防雷系統(tǒng)的應(yīng)用，專門解決光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)中的雷擊問題。并網(wǎng)系統(tǒng)遇到雷擊時(shí)，破壞面積很大，必須全面落實(shí)防雷系統(tǒng)，規(guī)范防雷接地，以免并網(wǎng)系統(tǒng)遭遇雷擊破壞。例如：變電站等構(gòu)筑物的屋頂，安裝避雷裝置，常見的避雷裝置有避雷帶，采用環(huán)形安裝的方式，獨(dú)立設(shè)計(jì)引下線，促使并網(wǎng)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，合理接地，而且電氣設(shè)備要實(shí)行外殼接地，特別是變壓器，積極提升并網(wǎng)系統(tǒng)防雷的水平，全方位的保護(hù)光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，提高的應(yīng)用效率。

（四）合理開發(fā)利用光伏資源

近幾年國家大力倡導(dǎo)發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，積極推廣“光伏扶貧”工程，走出一條產(chǎn)業(yè)扶貧、生態(tài)發(fā)展扶貧和清潔能源建設(shè)扶貧的新路子。光伏扶貧清潔環(huán)保、技術(shù)可靠、受益穩(wěn)定，既發(fā)展了新能源，又實(shí)現(xiàn)了脫貧增收，為貧困地區(qū)脫貧攻堅(jiān)培育了新產(chǎn)業(yè)，為壯大貧困村集體經(jīng)濟(jì)開辟了新路徑，為解決貧困群眾穩(wěn)定脫貧提供了新手段。但是新能源項(xiàng)目的選址與電網(wǎng)發(fā)展的銜接不夠，無序開發(fā)問題嚴(yán)重，電力公司要提前介入、提前規(guī)劃，理順光伏發(fā)電并網(wǎng)管理流程，深入貫徹國家光伏政策，實(shí)現(xiàn)政府、貧困戶和電網(wǎng)發(fā)展共嬴，合理利用土地、廠房或倉庫屋頂、水庫、湖泊等現(xiàn)有條件開發(fā)資源，為光伏行業(yè)的發(fā)展鋪路護(hù)航。

結(jié)語

由于社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致能源損耗量不斷增加，因此人們對(duì)于新能源的開發(fā)和利用也越發(fā)迫切，通過應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)，對(duì)于緩解緊張的電能應(yīng)用情況具有重要作用，而且隨著此項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，必然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)更加高效和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，從而為社會(huì)發(fā)展提供更多的能源資源，滿足社會(huì)的持續(xù)發(fā)展需求，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)能源資源的節(jié)約。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭佳佳，呼和，郭繼旺.光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2016，（02）：88.

[2]陳炯亮.光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與對(duì)策[J].黑龍江科技信息，2015，（25）：95.

[3]裴春娥.淺談光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（20）：147.

[4]龔程.試論光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].通訊世界，2014，（05）：105-106.endprint