新能源光伏發(fā)電并網(wǎng)問題研究

喬繼恩

摘要：隨著時代的發(fā)展，當(dāng)今世界范圍內(nèi)的能源供需矛盾日益凸顯，新能源的發(fā)展逐漸成為世界各國著重研究的一項(xiàng)能源解決新措施。我國的人均資源占有量不足世界平均水平，發(fā)展新興能源也是產(chǎn)業(yè)升級的必由之路。

關(guān)鍵詞：新能源;光伏發(fā)電并網(wǎng);研究

引言

目前，世界各國都面臨著能源短缺問題，這也是影響各國發(fā)展的主要因素之一。為了更好地應(yīng)對能源危機(jī)，世界各國對新能源的研究越來越重視。太陽能作為一種清潔型能源，對該能源的研究逐漸受到了各國的重視。光伏發(fā)電技術(shù)作為一種新興發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高太陽能開發(fā)效率，可以使太陽能逐漸被應(yīng)用于各個領(lǐng)域。光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對家庭型光伏發(fā)電系統(tǒng)及其他發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行，有利于滿足生產(chǎn)生活中對電力資源的需求。

1光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)方式

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(fù)載，例如居民太陽能發(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》，對于單個并網(wǎng)點(diǎn)接入的電壓等級應(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，具體可參考表。

2光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響

2.1對配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響

光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)配電系統(tǒng)時通常采用10kV饋線做為載體。配電網(wǎng)出現(xiàn)異常情況時，故障電流的大小與分布與未接入光伏電源前的差異非常大，當(dāng)光伏電源容量大到一定程度時會對配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生負(fù)面影響，在光伏電源容量比配電網(wǎng)系統(tǒng)容量大很多的情況下更加明顯。光伏電源可以影響或改變故障電流的屬性，對保護(hù)裝置造成各種潛在風(fēng)險。

2.2對自動重合閘的影響

自動重合閘（AAR）是當(dāng)線路異常無法工作時，繼電保護(hù)系統(tǒng)做出動作使斷路器跳閘后，在非常短的時間內(nèi)使斷路器重新合上的一種保護(hù)配置。供電系統(tǒng)線路故障有大有小，重合閘保護(hù)功能運(yùn)用在線路發(fā)生短暫而輕微的故障導(dǎo)致跳閘后，可以快速恢復(fù)電路的供電運(yùn)行的非全電纜線路中。根據(jù)IEEE1547標(biāo)準(zhǔn)要求，電網(wǎng)電源中斷后，分布式電源必須斷開與電網(wǎng)的聯(lián)結(jié)。因此重合閘前的加速模式中，每次線路故障時都必須斷開光伏發(fā)電系統(tǒng)，再次聯(lián)結(jié)時完全恢復(fù)所需的工作量大且過程復(fù)雜。不然在重合閘運(yùn)作時會使電弧重燃，導(dǎo)致重合閘動作失敗的同時還會增加線路的損壞。因此，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障跳閘后，必須等到故障點(diǎn)電弧完全熄滅后再進(jìn)行重合閘動作。光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)與重合閘系統(tǒng)不能充分協(xié)調(diào)，在合閘間隔時間上存在不協(xié)調(diào)因素，需要調(diào)整重合閘的時間設(shè)定并且在光伏發(fā)電系統(tǒng)中安裝低壓解列裝置。

2.3光伏發(fā)電與配電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的配合

10kV規(guī)格及以下的光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是，可以與本地負(fù)載相連后通過斷路器直接與380V的配電網(wǎng)連接。當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)的接點(diǎn)出現(xiàn)故障時，并網(wǎng)系統(tǒng)斷路器的時間配合上會出現(xiàn)問題，主要表現(xiàn)在自動重合閘斷開過程中，首先保證光伏發(fā)電系統(tǒng)與主電網(wǎng)有效斷開，并不是所有的光伏發(fā)電系統(tǒng)都會影響線路保護(hù)與重合閘正常運(yùn)作，對主電網(wǎng)產(chǎn)生影響的只是部分接入點(diǎn)有問題或光伏發(fā)電系統(tǒng)容量過大的個體，最典型的是因光伏發(fā)電系統(tǒng)容量過大所導(dǎo)致的問題。配電網(wǎng)的大部分的故障都是瞬間發(fā)生的，如果只要一發(fā)生故障就切斷所有光伏發(fā)電系統(tǒng)，會降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。光伏發(fā)電系統(tǒng)長期的短間隔停啟，也會損耗發(fā)電設(shè)備。因此，光伏發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)與配電網(wǎng)保護(hù)之間的相互協(xié)調(diào)，可以達(dá)到降耗增效的目的。

3解決策略

3.1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、光伏發(fā)電的規(guī)模、無功配置以及電能質(zhì)量等等），同時也要對大規(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)后不會對原有電網(wǎng)安全運(yùn)行造成損害。

3.2電網(wǎng)運(yùn)行控制

對于并網(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)行需要對光伏電站的發(fā)電情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，對于分布式光伏發(fā)電信息以及對象進(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。

3.3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)太陽能資源，為光伏行業(yè)的發(fā)展鋪路護(hù)航。

4結(jié)束語

總的來說，電力是我國目前社會以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，而風(fēng)力及光伏發(fā)電則更是保障我國電力事業(yè)良好發(fā)展、保護(hù)我國環(huán)境以及能源的有效方式，需要我們能夠?qū)ζ湟鸪浞值闹匾暋Ｔ谏衔闹校瑢τ谛履茉垂夥l(fā)電的并網(wǎng)問題以及解決措施進(jìn)行了一定的研究分析，而在實(shí)際操作的過程中，也需要能夠充分地聯(lián)系實(shí)際，并以新知識、新技術(shù)的應(yīng)用來保障風(fēng)力及光伏發(fā)電技術(shù)能夠更好地為我們所服務(wù)。

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