光伏發電并網對電網運行的影響與對策

張杰

摘要：當前我國電力事業發展迅速，隨著光伏發電并網的融入，我國電力服務水平不斷提高，在我國電力新能源技術推廣創新的各方面都發揮了重要影響。對此文章對光伏發電并網對電網運行的影響進行分析，并結合實際運行情況探討提高光伏發電并網下電網運行的改善措施。

關鍵詞：光伏發電并網;電網運行;影響;解決對策

1 光伏發電并網簡介

光伏發電系統的實現需要太陽能電池、控制器和逆變器的配合使用，將多個太陽能電池板（組件）按照不同的排列形式（進行串聯、并聯）組成太陽能電池方陣，在接收太陽能之后電壓逐漸升高，達到系統輸入的標準之后就會經過光伏組件將其轉化成為直流電，經過直流配電箱匯流到逆變器，將直流電轉換為交流電之后再經過交流配電箱提供給電網或者相關負載。光伏發電系統并網方式主要有分布式和集中式。分布式是相對于集中式來說的，其容量相對較小，分布比較廣泛，自身帶有負載，例如居民太陽能發電;集中式就是指集中建立起容量較大的電站，可以直接向電網進行供電，自身并不具有負載。依據《分布式電源接入配電網設計規范》，對于單個并網點接入的電壓等級應按照安全性、靈活性、經濟性的原則，經過綜合比選后確定^[1]。

2 光伏發電并網對電網運行的影響

2.1 電網運行控制不佳

伴隨著光伏發電并網使用規模的增大之后，一旦供電環境變得惡劣，供電站的相關工作人員對于變化的電網功率不能得到準確的把握;對于在大規模使用之后的電能的負荷增長也是無法做出準確的判斷。這兩方面的不可把握性就造成相關工作人員在進行電能的調度過程中出現困難。除了大規模使用之外，工作人員無法對負荷以及電網功率做出準確把握之外，太陽能發電的過程中也存在著許多其他不可控因素。例如太陽能發電的過程中受到一些不穩定因素的影響的時候，在這些不穩定的因素之下，有時會發生較大的問題，這樣就會造成嚴重的問題。在這種情況之下，光伏發電并網就不再適用，相關工作人員就需要采用傳統的手段進行發電，這樣電能的重新調度，就無法滿足人們對于電量的正常需求，無法保證人們的正常用電。光伏發電并網之后，電網中的接入光伏電源就會增多，光伏電源數量的增加就會增加電網調峰、調頻的壓力，使得電能的調度過程中受到明顯的影響。同時在公共電網中，接入光伏電源，會讓光伏電源的數量以及應用的區域變大。在這種情況下，如果電力系統不能夠對所有光伏電源進行控制，那么就會使得電力系統的供電設備、電壓值等出現問題，從而造成控制效果比較差，造成整個電網運行過程中的安全事故。

2.2 電能質量受損

光伏電源在并網之后，其運行需要在高頻調制之下，進行逆變器的運轉工作，但是在這種方式的運行之下，是比較容易出現諧波的，諧波會讓電能的質量受到損傷。我國傳統的電網帶那個供應模式是單一供應，但是這是不符合光伏電源接入之后的情況的。在光伏電源接入到電網之后，其相應接入點的電壓是不相同的，因此就需要對接入光伏電源之后的電網進行管理，這樣就會造成其中需要對此進行管理的環節比較多。在以上幾種情況之下，在出現諧波，電壓、輸出功率的不穩定性、工作環節的增多都會造成電能質量受損。

3 光伏發電并網對電網運行影響的改進對策

對分布式光伏并網電網影響進行分析可知，當前電力行業對分布式光伏并網的應用仍然處于發展階段，在實踐過程中容易出現一些問題。不僅對電力行業的發展造成了阻礙，對用戶正常用電、安全用電、穩定用電等造成了一定的影響。因此，相關電力部門應加強對分布式光伏并網的研究，以促進電網的發展。下面從幾個方面進行提升電網運行對策的分析。

3.1 提高電網的控制

第一，因為光伏電源受到輻射度、光照等的影響還是比較大的。所以針對這一情況，相關技術人員要對光伏電源接入電網之后所在區域的光照強度、輻射度、云層量進行調查，再利用相關技術構建光伏發電功率的模型。通過相關自然條件與光伏發電功率相結合，找到存在的規律，從而為后期的實際運用提供相關數據的支持。第二，通過相關的數據來找到安裝光伏電源的最佳位置，減少外來因素對于光伏電源的影響，提高光伏電源在應用過程中的穩定性。第三，需要進行電能的儲備。儲能技術主要有以下幾方面：首先，磷酸鐵鋰電池儲能技術。在我國電能儲存技術中，鋰電池的應用較為普遍，當前很多電子設備都是用鋰電池進行儲能與供能^[2]。其次，釩電池。通常，釩電池也被叫做氧化還原液流電池，是一種當前研發力度較大且容量較大的電化學儲能電池。它不同于其他電池的特點是正負極處都使用了釩鹽溶液，作為當前很多儲能領域的首選，釩電池的優勢也是非常明顯的：其系統運行安全性較高。另外，飛輪儲能技術。這種技術在當前的應用范圍相對廣泛，就是利用飛輪動能儲存的形式進行電能轉化及儲存，也是一種較為新穎的分布式光伏系統儲能技術。由于飛輪儲能技術在實際應用中能量密度較大，并且為純物理方式儲能，因此在穩定性方面表現較好，并且對于環境本身的穩定性要求也最低，不過它的造價也相對更高。當前應用較為普遍的飛輪儲能技術就是單沖程柴油機飛輪儲能。

3.2 提高電能質量

供電單位要想提高電能的質量，必須要提高電能的監管工作。相關人員可以在并網之前，對每一個光伏電源的接入點都進行電能質量的綜合性管理。通過對接入點都進行電能質量的綜合性管理實現電能質量的檢測。在檢測的過程中，如果發現諧波或者是電壓波動，相關的技術人員可以迅速采取措施，從而加強對電能質量的控制。

3.3 加強科學規劃管理

針對分布式光伏并網電力系統在運行過程中可能出現的一些問題，相關電力企業應該加強對電力系用的規劃與管理工作，通過科學的規劃管理確保電網的正常運行。由于分布式光伏接入配電網之后，會導致傳統電源的比例降低，從而對配電網的控制方式與結構造成影響。因此可以看出，未來一段時間內低壓配電網的應用會逐漸增多，電網電力電量多數都由低壓配電網供應。為降低分布式光伏并網對電網可靠性與供電質量的影響力，電力企業應該加強對電網頂層設計，對電網設計進行規劃。電力企業可以以電力電量平衡、電氣仿真計算及負荷預測等方法為基礎，對分布式光伏并網點網規劃進行高滲透率與高密度的研究。從而對電網分布式電源并網進行合理規劃，為后期電網的安全性與穩定性提供保障。電力企業在進行分布式光伏并網點網應用時，需要對并網運行流程進行規范管理。分布式光伏并網點網在運行過程中容易出現波動性或者間歇性等特點，從而對電網的正常運行造成不利影響。電力企業應該加強對分布式光伏并網電網的駕馭能力，對如何規范運行管理進行深入研究，并以當前運行過程中存在的一些常見問題為基礎，進行管理制度的制定，包括檢修管理、自動裝置管理等管理內容。

結束語

光伏發電并入配電網后，直接影響著配電系統的運行質量，無法滿足電力事業的發展需求。對此，有必要結合實際采取有效的解決措施，合理設計配電系統，完善智能配電網供電機制，以此促進供電系統的穩定運行。

參考文獻：

[1]梁波，王旭東，馮延坤.分布式光伏發電對電網的影響及應對措施[J].電世界，2019，60（12）：9-13.

[2]李秀云，韓繼武.大規模光伏發電并網對電力系統的影響及其發展現狀[J].智慧中國，2019（04）：93-95.