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光伏发电条件下电网调度安全运行探析 　　摘要：电网调度是电力工作的重中之重和核心环节。我国光伏发电规模虽日趋扩大，却面临着电网调度困难等瓶颈。本文试图通过对光伏电站影响电网调度安全运行的因素进行分析，寻找解决问题的方法，以期能提高电网调度管理工作水平，保证光伏发电采用有针对性的措施，确保电网设备的安全运行。 　　 　　关键词：光伏发电，电网调度，安全运行 　　中图分类号：U665文献标识码： A 文章编号： 　　 　　引言 　　作为一种能充分发挥太阳能的有效方式，光伏发电技术如今被广泛利用。这种清洁环保能源的发展受到很多国家的支持，同时也受到了消费者对清洁绿色能源的偏爱。然而，光伏发电也存在一些问题，诸如运行可调度性能差、电网运行不稳定、供电电能质量不高等。电网调度管理或操作不当，会导致一定的安全问题。因此，分析解光伏发电对电网调度的影响因素，研究如何增强光伏发电的可调度性，提高电网供电质量，提高电网的安全运行水平，成为了目前大规模光伏接入后，电力调度机构及光伏电站考虑和解决的重点问题。 　　光伏电站结构及其发电系统运行原理 　　我国太阳能资源非常丰富，大部分地域都处于高太阳能资源地区。国家规划光伏产业到2020年的发展目标为2000MW。这说明我国已经向低碳经济大国迈进。至2013年1月，我国发电119万千瓦，全国全口径发电装机容量达11.4亿千瓦，我国装机主要集中在青海，甘肃和宁夏，这三个省份集中我国一半多的光伏装机量。装机量都在640MW以上，青海省更是达到了1453MW。 　　光伏电站由PV方列、混合储能系统、控制器、联网逆变系统等组成，其中的核心元件是光伏电池和控制器。 　　其结构如下图所示： 　　 　　图1 光伏电站结钩 　　该结构中，PV方正产生的电能通过控制器传送到逆变系统，逆变系统根据调度方案的要求，将电能输送到相应的交流电网。混合储能系统将光伏系统中过剩的电能储存起来，当供电不足时，经由逆变系统释放给电网。目前，青海地区已并网运行的大部分的光伏电站都没有设置储能系统，电能都是随发随送，完全依靠天气状况和装机情况，青海德令哈地区建设了目前采用水介质、正在开发熔融盐作为储能介质的光热电站，能够在短时天气变化情况下，不中断电力的供应。联网逆变系统不仅能将直流电能转换为交流电能，而且可以对交流电的电压、电流、相位、电能品质等进行控制，在紧急时刻可以停止逆变器，切断光伏发电系统与电网的联系。 　　光伏发电影响电网调度运行的主要因素 　　电力调度是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。其工作的具体内容是依据各类信反馈或监控信息，结合电网实际运行参数（如电压、电路、频率、负荷等），经过综合考虑，对电网安全、经济运行状态进行判断，指挥相关现场操作人员或自动控制系统进行调整。光伏电站对电网的调度实质上是基于光伏电源功率预测信息和储能系统的能量状态的条件下，根据电网运行实际及对光伏电力的消纳情况，确定光伏电源出力以及混合储能系统的实际工作状态。光伏发电对电网调度运行的影响具体表现在以下几个方面： 　　电网的稳定性影响光伏发电系统的运行 　　因光伏发电具有随机性、间歇性和周期性的特点。光伏发电只在白天有太阳光照的条件下发电，日出后，随着太阳辐射的增强，发电能力增强，中午时分达到最大出力，而夜间辐照度为零，这些都影响电网的稳定。光伏发电上述特点决定了光伏发电并网运行时，需要对其进行控制，须由其他常规电源为其有功出力提供补偿调节，以保证对用电负荷持续、可靠、安全地供电。在光伏电站有出力时，电网中其他电源需要调整出力，让出负荷由光伏发电供电; 当云层飘过影响太阳辐射强度时，要调用增加其他电源的出力，补充光伏发电减少造成的电力缺额。这种为光伏发电准备的可调容量，是电网接纳光伏发电能力的必要条件之一。 　　发电功率的损失影响电网系统的稳定性 　　光伏发电主要是依靠采光设备和光功率转化设备的配合作用来进行发电，这决定了光伏系统要受到天气 、温度、地理环境和季节等因素的影响。光伏发电系统的功能设计是为了让发电受到干扰时可以实现快速切换。但这不能避免发电功率受到损失。事实上，发电功率受到损失也会影响系统的稳定性。因此，需要电网调度来控制电压，以实现供电系统安全、稳定的进行。 　　孤岛效应会导致电网系统和设备的损坏 　　电路的某个区域有电流通路但实际没有电流流过的现象，被称之为“孤岛效应”。孤岛效应在电网中是一种常见的严重危害，因为这种现象的存在，它不仅会导致并网逆变系统和用电设备的损坏，也有可能伤害到电力检修人员。因此要实现供电系统的安全运行，做好电网调度工作是非常重要的。当孤岛电网不再具备可靠性，调度部门应该快速可靠地检测出孤岛，尽快切除有意配