试论光伏并网发电系统对电网的影响.docVIP

精品论文 参考文献 试论光伏并网发电系统对电网的影响 常州天合光伏发电系统有限公司 213000 摘要：光伏并网发电系统与独立光伏发电系统相比，可将所发电能直接馈入电网，以电网为储能装置，省掉蓄电池，从而大大降低投资成本，并且对公共电网能起到调峰作用，有利于改善电力系统的负荷平衡，从而促进了光伏发电的大规模发展，但同时对电网的安全稳定运行也带来了一定影响。本文结合实际，分析当前光伏并网发电系统的特点，总结光伏并网发电系统对电网的影响，并对光伏并网发电系统的未来发展趋势进行展望，为相关人员提供理论参考。 关键词：光伏并网发电系统；电网；影响 随着全球气候变暖及空气污染状况越来越受人们关注，传统的火力发电也面临着资源枯竭和环境污染，采用可再生清洁能源发电也成为当前国际社会的共识。近年来，随着光伏组件发电效率的不断提升，光伏发电的优势也逐渐凸显出来，光伏发电在全球诸多国家中均受到了重视。我国从20世纪70年代开始进行光伏发电，经过多年的发展，光伏发电已取得了一定的成就。光伏并网发电系统属于光伏发电系统中的一种，是指由光伏方阵、控制器、并网逆变器组成，将光伏组件发出的直流电经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电后，直接并入公共电网的一种发电系统。光伏并网发电系统可将所发电能直接馈入电网，但其发电过程稳定性较差，并对电网也会产生一定影响。以下对光伏并网发电系统对电网的影响进行具体阐述。 一、光伏并网发电系统的特点 光伏并网发电系统并网方式主要根据实际设计容量状况进行选择，包括380V、10kV、35kV及以上等。以我司实际建成的光伏发电站为例，山东临朐铝业15MW屋顶选择了380V电压并网，而在江苏常州普利斯通2MW光伏发电站则选择了10kV电压并网。笔者通过分析光伏并网发电系统的实际运行状况，总结出光伏并网发电系统主要具备以下特点：第一，光伏并网中逆变器主要采取电压源电流控制方法，以控制输出电流来跟踪电压，第二，并网逆变器以最大功率跟踪点MPPT来提高太阳能利用率，但不具备调节能力。第三，光伏并网发电系统受天气影响较大，某系统检测结果显示，其发电功率最大变化率可达到14%P/s。第四，光伏并网发电系统在出现大容量并网时，常使用常规发电机组进行补偿，从而增加了发电成本。第五，逆变器输出轻载会增加谐波，影响电网。第六，逆变器具备抗孤岛保护能力，但其与负荷变化状况存在紧密关联，导致抗孤岛检测效果差，甚至会出现失败状况。 因此，当前光伏并网技术仍存在一定缺陷，且当前光伏发电正向大容量方向发展，当前逆变器的保护功能无法满足需求，难以保证电网的稳定、安全运行。 二、光伏并网发电对电网的影响 （一）光伏并网发电与负荷特性 光伏发电受环境影响较大，其发电功率会随着光照增强而增大，一般状况下，晴天光照时，其功率峰值一般处于日照最强点，约为10-14点[1]。而当光伏并网发电向大容量发展后，其负荷曲线也将发生变化。如在某光伏发电园区，其负荷峰值出现在9点左右，而在10-14点之间，等效负荷呈现为变小状况。 （二）光伏并网发电与电网规划 随着光伏并网发电的大容量发展，其负载及反送功率也会呈现出一定的变化，进而使得原有的电网难以满足需求，需根据实际状况重新规划，重现调度电网的运行方式，在一定程度上增加了相关人员的日常工作量，也增加了资金投入。 （三）光伏并网发电与调度 当前光伏发电还不成熟，自动化功能还不完善，进而使得其调度状况难以随着电网电压、频率等变化而变化。在原有的调度下，电网相关数据的变化，将直接导致电网可调度发电容量减少，进而导致电网控制及调度工作越来越难[2]。 （四）光伏并网发电与电压 光伏并网发电向大容量方向发展，光伏发电在电网的馈线末端及终端接入状况越来越多，而电网中存在反向潮流，进而使得光伏并网发电的电流在电网中将受馈线影响，产生压降状况，使得变电站侧的电压降低，而负荷侧电压与变电站侧电压处于不等状态，进而使得负荷侧电压出现越限[3]。此外，根据电压与电流的关系，当光伏并网发电中电流出现变化时，电流势必会随之发生一定变化，而光伏并网发电的发电功率与光照状况存在紧密关联，进而会导致电压波动更大，可能会引起电网中相关无功调节装置出现频繁动作，影响相关调节装置使用寿命，影响电网运行安全。 （五）光伏并网发电与与电网保护 当前我国中低压电网主要分为两种：辐射型供电网络和不接地单侧电源[4]。当前变电站的保护原理主要包括三种：主馈线上的自动重合闸装置、支路中的熔断器及断路器上