光伏發電接入智能配電網后的系統問題簡析

肖 烈 楊 程 黃文啟 祝 坤

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光伏發電供電模式具備綠色環保性,同時靈活性、低成本、較強兼容性等特征也十分顯著,但值得注意的是,在此種供電模式向智能配電網接入后,會給配電網系統運行質量造成直接影響,而主要原因則在于光伏電站是以間歇式電源為主,所以其在并網過程,會給配電系統結構及運行等造成影響。對此,要想為智能配電網系統接入光伏發電模式后的正常、穩定運行提供保障,基于智能配電網效用的最大化發揮,為社會及人們提供更好的電能服務,就需要積極探索、有效解決智能配電網接入光伏發電后的一系列系統問題。

一、系統問題分析

(1)電壓穩定性較差。將光伏發電接入到智能配電網之后,會嚴重影響配電網系統,作為間歇性分布式能源之一的光伏發電,其自身并不具備良好的穩定性,因而會給系統電壓控制及電能輸送穩定性等造成影響[1]。除此之外,受天氣及光照強度等影響,也會影響光伏發電的發電量。因此,將光伏電網接入智能配電網系統后,系統電壓穩定性會大幅度降低,給電力系統供電質量造成影響的同時,一些情況下,短路及斷路等故障也會隨之產生。

(2)改變系統結構及潮流。光伏發電接入智能配電網后,會改變系統內負荷量,并且電流不能均勻分布的情況也會隨之產生,同時在并網后,也會改變電網結構,導致供電質量降低的同時,給人們正常生活生產造成影響,不利于電力企業穩步發展。除此之外,并網后的系統運行過程,通常會有電流不規則調節及轉化等問題出現,導致供電系統靈活性遭到制約,系統平穩運行受到影響。

(3)諧波污染較明顯。并網后的系統直流,會受逆轉變化作用影響,導致交流電逐漸形成,而這一環節就會有大量諧波產生,最終導致電網諧波污染問題逐漸出現[2]。除此之外,并網后的系統會有超負荷運行情況出現,加之并網后系統發電量占比的增大現象十分顯著,此時一旦缺乏有效的管理,就會導致諧波能量疊加問題隨之產生,難以控制諧波污染范圍的同時,致使并電系統中可能會有其他諧波出現,供電質量受到進一步影響。

二、系統問題的處理對策

(1)加強電能質量監控。智能配電腦中接入光伏電網的情況下,會導致配電系統電能質量直接降低,隨之電壓閃爍及電壓短路等一系列電能質量及隱患問題就會經常出現。面對此種情況,通過系統電能質量控制力度的有效加強,能使電網運行安全性及穩定性有效提升,所以對于工作人員來說,應將分布式電源開關操作次數盡可能減少,同時基于逆變器的利用,將光伏發電電源接入到智能配電系統,使光伏電源輸出功率的變化情況得以最大限度避免,為系統電壓穩定性提供保障[3]。與此同時,為確保諧波污染問題得以有效控制,應將濾波器安裝到諧波電壓較高的母線上。除此之外,相關工作人員還應該對多功能逆變器進行積極研究,在結合逆變器和濾波器的情況下,通過額定電壓最大輸出功率的利用,對逆變器輸出電流進行監控,使諧波電壓得到有效控制,進而將諧波對電能質量的影響盡最大可能減少。

(2)進行繼電保護設計。光伏發電接入智能配電網后,此時的配電網系統就屬于多能源合并系統,面對此種情況,如果仍然使用電網中原有繼電保護裝置,自然不能為繼電保護效果提供保障,所以需要與實際情況相結合,注重系統繼電保護的優化和完善,基于繼電保護方向的明確,為繼電保護作用的發揮提供保障。如在系統運行故障問題發生的情況下,需要工作人員注意分布式電源的及時切斷,同時向原繼電保護方式方面進行調節,但此種方式會給系統運行速度造成影響,并且也并未對分布式電源斷開時限進行考慮,加之電源切斷的情況下,諸多質量問題會隨之引發[4]。所以,為避免上述問題發生,需要工作人員注意切斷電源過程時限配合的調整,同時為分布式電源獨立配電,借此即便是分布式電源是以故障狀態為主,通過繼電保護的利用,仍然能使大范圍停電現象的發生得以有效避免,為電力系統運行質量的有效優化提供幫助。

(3)重視故障評估處理。有很多因素都會影響配電系統穩定性,比如說接入方式及接入地點等,一旦介入方式及接入地點等存在差異化現象,都會嚴重改變智能配電系統,與此同時,電網配電系統穩定性與電源自身運行特征及系統自身穩定性等具有密切聯系[5]。因此,在智能配電網中接入光伏發電的情況下,第一,應積極排查各方面故障,進而全面評估電網穩定性及接入地點、最佳接入方式等,加之針對性制定故障處理方法,避免故障問題發生的同時,也能使故障問題發生時能夠及時有效地解決。第二,與氣候條件方面的影響因素充分結合,將可靠電網評估系統積極建立起來,達到故障預警目的的同時,保障電網運行的穩定性及安全性。

結束語

電網配電系統發展環節,在智能配電網中接入光伏發電,會帶來一系列影響因素,增加故障發生頻率的同時,難以為電能輸送提供保障。所以,在并網后,應注意系統問題的全面分析和了解,之后與實際情況相結合,針對處理對策進行積極制定,借此達到有效調節系統的目的,安全穩定運行電網系統,為社會和人們提供優質電能服務。