光伏發電系統對電力調控的影響

胡明安 陳家楷 張鵬

（江蘇省揚中市供電公司，江蘇 揚中 212200）

光伏發電作為新能源和清潔能源，是國家出于社會環保清潔考慮而在未來將要主力推行的能源產業。目前的光伏發電因自身工作原理、系統結構等問題，在具體的使用投入中還沒法做到十全十美。但在清潔能源受到重視的當下，光伏發電系統也存在著極大的發展空間。在發電系統逐漸進步的將來，其自身的電力調控問題一定能被有效解決，讓供電產能有效提升，在電力時代中發揮出更大的作用。

一、光伏發電系統對電力調控的影響

（一）對繼電保護的影響

我國的配電網大部分是新型結構，如果將光伏發電系統直接進行并網可能會使得電網的拓撲結構變化，繼電保護出現故障，光伏發電對于繼電保護的影響主要有以下三大方面：第一，使得三段式的過流保護不能有效的對于故障電流進行判斷，使得饋線動作困難產生誤動或者拒動的情況；第二，高壓熔斷器的保護會受到影響，高壓熔斷器只能對于單個電源系統進行工作，在發生故障的時候，由于光伏并網系統較為復雜，無法對于多個系統進行同時的保護；第三，可能會造成孤島效應，在進行光伏電站并網之后，如果發生短路故障就可能會使得母線自動切斷，使得其他負載會受到牽連的影響。

（二）系統電能質量方面

電網的電能質量主要體現在電壓、頻率以及波形。而光伏發電系統其自身的工作原理決定了其此方面的缺陷性。當并網光伏發電站并網或與系統解列時，其有功與無功功率的變化均會對電網造成沖擊。同時其內部光伏發電組件的啟停也會造成輸出的改變，從而影響電網的電能質量。而且在光伏發電產生的直流電源逆變成并網所需的交流電的過程中，將會產生大量的諧波污染。隨著光伏發電在系統中所占比例的提高，其自身發電所具備的隨機性與不穩定性導致電網內的頻率出現經常性的波動。并且此時光伏發電產生的諧波經過能量的疊加，有可能超出系統可承受的范圍。而且，系統中多個諧波源互相的影響還可能造成諧振，進一步危害大電網的安全運行。

（三）影響無功電壓的特性

光伏發電系統本身是依靠太陽能資源產生電能，日照越充足產生的電能才越多，基于這一運行特點，國內很多光伏發電系統在建立之時都會選擇海拔高、日光足的地方，比如像戈壁灘或者沙漠等處，或是其他人煙稀少的“無人區”。這些地段由于位置偏僻，電能的需求量少，相應的電系統負荷也不需要太高，因此也使得國內的光伏發電系統存在一個常見現象，就是以光伏發電系統供電的電網其短路容量很低。因為光伏發電系統需要日光充足的地方，而其產生的電能都需要用遠距離高壓輸送到千家萬戶，在這一運輸過程中，電能就可能發生隨機波動，對于電網運行的無功平衡影響很大，因為隨機波動的有功出力會穿越近區電網和長距離的輸電通道，從而對無功平衡產生沖擊，使得電網的整體平衡性都受到影響。

二、精心調控，確保電網安全

（一）科學規劃，加強管理

在大力支持光伏發電這種新能源技術發展的同時，也要做好科學的規劃，做好自身電網負荷、容量及結構的充分調研，仿真實驗自身在電能質量等方面可承受的范圍，確定合理的光伏發電裝機容量。同時依據統一調度，分級管理電網調控原則，加強日常管理與相關人員培訓，按時修改與簽訂調度協議，落實各級調度關系。嚴審相關檢修計劃，杜絕非故障情況下的非計劃性并、解列行為。同時加強光伏變電站的自動化設備運行監控，做好信息實時采集與上報，做到充分利用新能源，合理安排計劃生產，進而促進電網的進步發展。

（二）電網結構上的技術增強和優化

光伏發電的優勢在于其作為清潔能源的獨特性，而缺點則是受環境、天氣等因素影響而帶來的巨大的不穩定性與不確定性。要解決這一問題，電網機構的科學合理與否很關鍵。電網結構是否符合當前能源發展的需要決定了光伏能源與電網之間的兼容狀況，因為在能源技術中，電網是其介入的基礎，電網的堅強程度會和能源技術的介入狀況產生最直接的關聯。所以加強電力調控很重要的一個因素便是本地光伏發電的規模與分布情況的掌握，如果調控部門能夠合理的調整電網運行方式，讓繼電保護可以展開合適的配合，那么對于電網運行就能起到一定程度的改進作用，從而在運行上讓光伏發電系統產生更好的供電能力，讓電力企業做好更好的供電服務。

三、光伏發電的展望

我國光伏發電雖然取得了很多的成就，但是依然有很多難題需要攻克，其發展前景是很好的，尤其是近些年來，我國加大了對光伏發電的投入，大力扶持我國的光伏發電企業，加快對光伏技術的科研投資，一系列的政策出臺幫助光伏發電并網技術取得了很好的發展勢頭，尤其是一些前沿科技，不斷突破歐美等發達國家的封鎖，大大促進了我國光伏發電技術的發展，從很大程度上提高了我國的國際影響力，我們相信，隨著我國光伏發電技術的精進，會不斷的發展我國光伏發電產業，促進我國光伏發電技術的不斷進步。

結束語：

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。