光伏電站有功功率優化分配研究

袁小燕

摘?要：并網光伏系統具有無功功率獨立控制能力，通過控制好光伏電站有功功率，能夠有效的提升對于太陽能資源的利用效率，確保電網的穩定運行。本文主要分析了光伏電站有效功率的控制措施，并詳細研究了光伏電站有功功率的優化分配措施，以期能夠提升我國光伏電站有功功率的控制水平。

關鍵詞：光伏電站;有功功率;優化分配

在電網的正常運行過程中，隨著光伏電站裝機容量不斷地增多，太陽能光照資源具有一定的波動性和間歇性，這也就導致光伏電站的輸出功率同樣會產生波動，影響了光伏電站的運行穩定性。在電網的正常運行過程中，需要詳細的規定光伏電站接入電網的技術指標，有效的做好光伏電站有功功率的控制工作和分配工作，才能夠促進電網的正常運行。

一、光伏電站有功功率分配研究現狀

太陽能是目前應用比較廣泛的綠色能源之一，同時對于我國社會文明的發展和進步也會產生非常重要的影響，但是我國目前具備的光伏發電技術還不夠成熟，針對光伏電站的研究工作中，大部分研究工作人員的主要研究方向都放在了如何提升光伏發電技術以及光伏發電效率問題上，希望能夠通過研究工作來緩解目前光伏電站存在的運營成本高問題。但是目前光伏電站運行面對的主要問題是發電效率有限問題。[1]由于對于光伏電站有功功率的分配工作沒有加強重視力度，導致光伏電站的輸出功率不夠穩定，影響了電網的正常運行。風力發電屬于綠色能源之一，跟光伏電站的有功功率控制情況不同，風力發電同樣對于有功功率分配研究非常重視，尤其是近幾年來取得了非常大的發展，能夠有效地通過發電單元來控制好輸出功率，并能夠通過整個發電系統，協調控制好發電單元，實現了有功功率的有效控制和分配，緩解了輸出功率的不穩定問題，促進了電網的正常運行。

相關研究工作人員為了能夠有效的控制好光伏電站的有功功率，有效的提升電網的運行效率和運行質量，需要加強對于光伏電站發電技術的研究工作，尤其是光伏電站的有功功率控制分配。可以把風力發電站的控制分配方式作為科學的參考，學習風力發電站更加全面的有功功率控制措施，把風力發電站的有功功率控制當時結合光伏發電運行特點，科學合理的設計出光伏電站的有功功率控制措施，從而確保提升光伏電站功率輸出的穩定性。

二、光伏電站有功功率的控制分配措施

在光伏電站接入到電網當中之后，需要根據電網的不同調度指令，來選擇不同的控制措施，這樣才能夠確保電網的穩定運行。通過一定的分析和研究發現，光伏電站有功功率控制分配措施主要有三種，分別是限制模式控制措施、調整模式控制措施以及斜率控制模式措施。

（一）限制模式控制措施

在光伏電站的有功功率控制分配過程中使用限制模式控制措施，那么需要設置整個光伏電站的有功功率控制系統，控制在光伏電站輸出功率預設值以及電網調度系統的限制值當中。[2]這也就表明電網運行過程中的電網調度系統，會根據電網的運行需求，針對光伏電站的功率進行限制，確保光伏電站的輸出功率能夠有效的滿足電網的正常運行需求，并且光伏電網的輸出功率需要嚴格的控制在電網功率范圍當中。光伏電網輸出功率的限制，需要經過電網運行管理機構的調查，統計出不同地區中所有發電廠的發電能力，并能夠根據不同發電廠的具體發電水平，相應的制定出限制值，確保控制好不同發電廠的輸出功率，不會在運行中出現波動，促進電網的正常運行。如果在使用限制模式控制措施時，光伏電站的最大發電輸出功率小于電網運行設定出來的限制值，那么光伏電站就需要按照電站自身的最大輸出功率進行輸出。如果光伏電站的最大發電輸出功率大于電網設定的限制值，那么光伏電站就需要按照限制值進行輸出。

（二）調整模式控制措施

在電網系統的正常運行過程中，如果電網系統頻繁地出現運行異常情況，就需調整和控制好光伏電站的有功功率，減少光伏電站的發電輸出功率，確保電網的運行頻率能夠恢復正常。通常情況下在控制分配光伏電站有功功率的情況下，很少會使用到調整模式控制措施。如果需要使用調整模式控制措施來控制和分配光伏電站的有功功率，那么要確保光伏電站的輸出功率跟限制模式控制措施相同，小于限制值時則按照電站的最大輸出功率進行輸出。大于限制值時則需要按照電網運行設定好的輸出限制值來進行發電輸出。

（三）斜率控制措施

根據光伏電站的有功功率變化率進行限制，從而確保光伏電站的輸出功率能夠得到有效的控制。[3]在使用斜率控制措施來控制和分配光伏電站有功功率時，需要嚴格的控制好光伏電站的輸出功率變化情況，確保不同周期出現的任何變化都要在設定好的斜率之內。在光伏電站有功功率控制分配過程中使用斜率控制措施，還需要確定光伏電站一定要按照最大的發電功率進行發電，這樣才能夠更加有效的控制好光伏電站的有功功率，把斜率控制措施的效果有效的發揮出來，雖小輸出功率的變化幅度。但是在斜率控制措施的使用過程中還存在一定的問題，如果光伏電站受到了太陽能光照的間歇性影響，那么光伏電站的發電功率會不斷的下降，這時候即使是使用斜率控制措施，也無法有效的控制和分配好光伏電站的有功功率。

三、結語

綜上所述，目前我國光伏發電站的使用還不是很廣泛，使用的發電技術也不是很成熟，但是由于光伏發電站資源的特殊性，光伏發電站會成為未來主要的發電方式，因此加強光伏發電站的有功功率分配的研究工作很有必要。為了能夠確保提升光伏發電和電網運行的穩定性，需要嚴格的控制好光伏發電站的有功功率。

參考文獻：

[1]閆晶，姜紀良，徐文倩.光伏電站有功功率控制相關關鍵技術研究[J].山東工業技術，2018（11）：183.

[2]朱逸鵬.光伏電站集群主動協調控制方法研究[D].沈陽工業大學，2017.

[3]劉琳.光伏電站有功功率優化分配[J].熱力發電，2015，44（11）：104-108.