光伏發電系統對電力調控的影響

劉長曉

摘 ?要：我國當前已經加快了能源轉型工作的速度，主要表現形式為在供電網中增加了諸多的光伏發電系統，然而將光伏發電系統接入供電網，會對電力系統的運行穩定性造成一定影響。基于此，該文對光伏發電系統對電網穩定性的影響進行了研究，分析了其對電力調度調控系統的影響，并在此基礎上提出消除這類影響的措施，以提高電網的運行穩定性，提升整個系統的運行質量。

關鍵詞：光伏發電 ?電力調控 ?技術影響

中圖分類號：TM615 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（a）-0040-02

在電力調控中，重要參數為配電網的電壓值，當發現電網線路的電力參數超出設定值時，需要采用合理的方法完成調控工作。當光伏發電系統接入電網中時，會對配電網產生兩種影響：積極影響是，可以發揮穩壓作用;負面影響是，光伏發電系統的相關運行參數會導致電網中電壓的穩定性下降，降低了整個系統的運行質量。

1 ?光伏發電系統對電力調控的影響

在光伏發電系統運行中，對電網系統造成的負面影響更大，導致整個系統的配電網質量下降，其中影響最大的因素為電網的電壓穩定性。為實現對這種負面影響的有效控制，需要探究具體的影響因素，該文經過研究和分析，確定影響因素如下。

1.1 電源參數對系統的影響

對于電源參數來說，最主要的研究內容為電源負荷，電源負荷發生變化時，會對電網的運行質量造成一定影響[1]。在該文的研究中，應用MATLAB軟件完成對整個電網的分析，通過LSF參數描述電網中的線路電壓穩定性，該參數的概念是電網中電源的實際負荷參數與設計負荷參數的比值，應用數學分析軟件，確定整個系統中的電壓穩態指標，通過研究發現，LSF參數分別為1.1、1.3、1.5、1.7和1.9時，為接入光伏電源時的靜態電壓穩定性指標分別為0.37、0.43、0.48、0.56和0.75，而在接入光伏電源時，穩定性指標下降為0.24、0.28、0.34、0.42和0.51，從中可以看出，當電源的負荷提高時，靜態電壓的穩定性指標結果下降，說明整個系統的穩定性下降，對整個電網的運行穩定性帶來負面影響。為了確保電網能夠穩定運行，電網調控系統需要適當降低光伏發電系統的負荷，通過這種方法提高整個系統的運行質量。

1.2 電源位置對系統的影響

該文提出的電源位置概念為光伏發電系統接入電網的位置，通過接入節點可以完成對其參數的描述。在具體研究和分析中，該文設置了多個接入節點，將9號節點設置為脆弱節點，通過調整和分析其余節點與9號節點的電氣距離，把光伏發電系統與除9號節點外的不同節點相連，并檢測9號節點的電壓情況，其中12號節點與9號節點的電氣距離為31.54km，13號為24.33km，17號為36.81km，4號為40.44km，所有這些節點的靜態電壓穩定指標分別為0.34、0.37、0.35、0.40和0.42。從中可以看出，當電氣距離越大時，靜態電壓指標越大，系統的穩定度越高。該現象對電力調控系統帶來的影響為：為了保證配電網的電壓穩定性，需要根據脆弱節點的運行狀態，合理調整電源的接入位置，讓整個系統能夠穩定運行。另外再分析匯總，發現電源位置對暫態電壓也有一定影響，從最終模擬結果中可以發現，當電源接入為主與脆弱節點接近時，整個系統的暫態電壓穩定性上升。

1.3 電源容量對系統的影響

在光伏發電系統的運行中，電源容量會對配電網的電壓穩定性造成較大影響，在具體研究中，應用建模仿真軟件模擬配電網的電壓變化情況，分析電源容量對系統的作用和影響形式[2]。

針對配電網的靜態電壓穩定性，通過模擬過程可以發現，電壓的穩定性和電源容量呈正相關系，即電源容量提高時，由于電源能夠向系統中提供有功功率，可以彌補系統運行中產生的損耗，提高了系統的運行穩定性，從模擬結果中可以找到穩定性最高的容量值，但是容量超出這一數值后，會發生電壓超限問題，整個配電網系統中出現逆電壓，導致整個配電網故障。針對暫態電壓穩定性的影響，光伏發電系統對整個系統的影響效果與靜態電壓相似，需要規避逆電壓問題。

電源容量對電力調控工作帶來的負面影響為：需要合理控制電源向系統中的接入容量，或采用合理的方法完成容量分配，在應用光伏發電系統提高電壓穩定性的同時，防止出現電壓超限問題。

2 ?光伏發電系統對電力調控工作的負面影響消除方式

2.1 配網系統設計方面

從上文分析可以發現，光伏發電系統的負荷會對電網的穩定性造成很大影響，所以在整個配網設計中，需要分析配電端的總負荷，在此基礎上完成電力調控工作。

在整個系統內的運行中，應用相關傳感器獲取電網的下游數據，借助通信系統將這類信息提交到電力調控系統的運行體系中，由該系統按照配電側的負荷情況控制光伏發電系統的接入方式。

該文提出的控制系統建設方法為：首先由電力工作人員按照當前的調查和分析結果，向控制系統中輸入相關內容，在該數學模型的應用中，通過對相關內容的研究和學習，分析整個系統的運行狀態，設置負荷上限參數，系統檢測到負荷參數超出限定值時，通過線路調整，降低光伏發電系統的負荷。

另外，在當前計算機網絡技術中，通過對大數據技術和云計算技術的應用，能夠在數據分析的基礎上，建立負荷變化的數據庫，實現對系統中數學模型的優化，提高電力調配精度。

2.2 光伏發電系統容量設計方面

在光伏發電系統的容量設計中，其重要方法為通過對動作開關的控制，調整光伏發電系統向配電網中提供的容量，提高整個系統的運行穩定性。

通過上文分析發現，光伏發電系統的容量上升時，會在很大程度上提高配電網的電壓穩定性，但是超出標準值時，會出現逆電壓問題，損壞整個配電網。針對這一問題，采用的方法為：通過對電力負荷的研究與分析，探究配電網中的容量變化情況。

在傳感器工作中，會分析整個系統的運行狀態，出現配電網電壓參數大幅變化時，將記錄和分析到的數據傳輸到控制中樞中，分析需要向系統中接入的光伏發電系統容量，同時根據整個配電網網的運行方式，調整光伏發電系統的容量上限，提高電壓的穩定性。

2.3 無功補償系統設置方面

雖然光伏發電系統能夠在一定程度上提高配電網的電壓穩定性，但是當該系統的整體容量不足，或者為了提高穩定控制的精度，需要在系統中設置無功補償系統。通常情況下，無功補償系統需要全時段、全天候運行，尤其是對于無光伏發電系統的區域，應用該系統可以降低電力系統運行中產生的線損[3]。對于光伏補償系統上設置的線損，需要應用調控系統，分析無功補償系統是否投入調整過程，通過這種方法可以更好地分析整個系統的運行狀態，以提高整個系統的運行質量。

2.4 接入點設計方面

接入點對配電網的穩定性影響很大，所以在整個系統的運行中，需要應用合理的方法完成對整個系統的分析。該文提出的方法為：在配電網上設置電壓傳感器，當發現配電網的電壓變化幅度較大或持續升高時，調整光伏發電系統的接入點位置，提高整個系統的運行精度。

設置的傳感器為電網中的敏感接入點，對于光伏發電系統內的接入方法有兩種，一種為單獨光伏發電系統控制整個區域的配電網，另一種為建成光伏發電系統集群，控制整個配電網。無論是哪種方式，都需要通過繼電器等設備，調整接入點位置。

3 ?結語

綜上所述，在光伏發電系統接入電網中后，對電壓調控系統產生的影響為，需要完成對整個系統的完善和優化工作，讓該系統能夠根據配電網網當前的運行狀態，實現對整個系統的高效調整工作。在調控系統的設計中，需要能夠控制光伏發電系統的接入容量、接入點位置，同時按照整個系統的運行狀態合理控制運行負荷，并在配電網中設置無功補償系統。

參考文獻

[1] 張鵬，王溢澤，王麗琴，等.光伏發電系統對電力調控的影響[J].電力設備管理，2019（2）：84-87.

[2] 楊光，張智博，張壯.光伏發電系統對電力調控的影響[J].電工技術，2018（22）：98-99，103.

[3] 黃偉，劉斯亮，王武，等.長時間尺度下計及光伏不確定性的配電網無功優化調度[J].電力系統自動化，2018，42（5）：154-162.