光伏并网发电系统对电网的影响分析

刘谋君

摘 要：在新时期的发电系统发展及应用中，太阳能光伏发电系统因为由太阳能光伏阵列、逆变器以及控制器三部分组成，具有初期投资低、无污染等优点，所以其发展前景良好，已成为当前较为常用的发电系统。然而，由于技术和政策的局限性，使得光伏并网在运用过程中易受地理、容量以及气象和时间等的影响，致使其发电量减少，其面临的问题对电网也产生了巨大的影响。基于此，该文从光伏并网发电系统的优势入手，对光伏并网发电系统对电网的影响作了详尽的分析，以期能为业内同仁提供有益的参考。

关键词：光伏并网  太阳能  电网  影响

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0088-01

作为社会发展与科技进步的动力，能源是当前社会进步与发展的基础，与人民生产生活的发展与提高息息相关，随着近年来能源问题的逐渐凸显，诸如对化石能源的利用会造成大量有害气体的产生，进而会导致和加强环境污染和温室效应等等。作为一个发展中的工业大国，我国正面临着工业发展中资源能源不足的严重问题，所以，开发新能源已经成为当前发展中的首要策略。由于太阳能资源丰富，且光伏发电过程具有低碳、清洁的优势，成为了新能源开发利用中的首选。为应对国内局部电荒及部分电力资源浪费的局面，需要研究分析光伏并网发电系统对电网的影响，并制定出针对性的对策，进而推动对光伏并网发电系统的良好应用。

1 光伏并网发电系统的优势

首先，光伏并网组件的安装需要大量的地基，因此可将其建设在荒漠中等，有效减少了地面的蒸发量和对生产用地的占用，在系统的光伏板下种植喜阴类植物，可以保持所在地面的水分等;其次，并网后所发电馈入电网，使得不通过蓄电池就可进行运用，在建设的过程中节省了部分投资，促成了成本的有效降低，还减少了蓄电池对环境所造成的污染，具有良好的环保性;再次，除了大型光伏系统外，光伏并网发电系统还可以实施分布式建设，不仅增强了电力系统对自然灾害的抵御能力，还有效改善了电力系统的负载平衡，进退电网灵活性高，作用巨大[1]。

2 光伏并网发电系统对电网的影响分析

2.1 对继电保护的影响

在光伏电网发电系统运行时，由于处在电能传输的最末端，所以相应的电压等级就较低，加之目前大多为放射型的配电网络，所以其使用中很少会产生转移电流，这一特点使得在电网中早已大量存在的多数继电器不具备方向敏感性。随着现代科技的发展，大量分布式发电系统被大量投入使用，使配电线路上的潮流具有了双向流动的显示可操性。就当前电力系统发展而言，不会因为新增了分布式发电系统而大幅度改动现有的继电保护体系，若其不能与原有的继电保护协调配合以及形成相互适应的关系，就会导致当其他并联分支出现故障时，安装有光伏并网发电系统分支上的继电器出现误动现象。而这种误动，会进一步造成该无故障分支失去主电源。除上述影响外，当光伏并电网发电系统中的功率注入电网时，会导致原来的继电器保护区逐渐变小，对继电保护装置的正常运行造成一定的影响[2]。

2.2 对供电可靠性的影响

光伏并网发电系统在运行时，会影响电力系统尤其是处在网络最末端的配电系统，对其运行的可靠性造成一定的阻碍。例如，当光伏并网系统所处的交流电停电，同时遇到日光照射强度较低的情况，造成最需要电能的输送却不能有效满足需求的结果。除上述情况外，安装地点及与电网的连接方式和配置容量等也严重影响着光伏发电系统的运用可靠性。

2.3 对配电系统实时监控、控制和调节的影响

对比主网，配电网的开关操作以及能源调度和信息采集等相对简单，由供电部门统一管理，统一执行对其的监控和调度。光伏并网电力系统接入后，将大大加重了这一过程的复杂性。为了实现高效的监视、控制和调度，既要增加监控和调度所需的信息，又要以光伏并网发电系统的并网规程为基础重新划分监控和调度的管理职责及责任部门等[3]。

2.4 对电能计量方面的影响

光伏发电并网前，单一方向为电网中电能的基本流向。光伏发电并网后，个别配电网区域内的潮流流向出现了双向的情况。这导致原有的电能计量模式无法满足新时期的电能计量需求，需要针对其运行方式将单项计量模式改为双向计量模式，以适应电能计量的需要。

除此之外，基于光伏并网发电系统的发电成本较高的现状，在其运用的过程中，也要考虑到计量系统中合理地反映电价差别等方面，这也是对电网发展的影响。

2.5 对电网运行经济性的影响

作为常规能源的补充，光伏发电运用了太阳能这种取之不尽的清洁能源，从近期或远期的应用来看，其对环境的保护和对能源战略的实施都具有很重大的现实意义，对对电网的运行影响体现在下几方面：

从环境保护来看，因为光伏发电运用的是太阳能，具有季节性的特点，不会威胁到人类的生存环境，还可为人类的节约大量的环保开销。

从太阳能使用的广泛性和方便性来看，阳光无处不在，运用方便，可以解决诸如通信、信号电源等需求的特殊需要，应用领域十分广泛，也会产生巨大的经济效益。

2.6 其他方面的影响

在光伏并网发电系统的运行过程中，当电网发生故障时，光伏并网发电系统可能会解列运行。当再次接入电网时，在同期过程中，应考虑其对电网产生的冲击作用，应当通过一定的控制策略和手段，来尽量减少对电网的冲击。此外，光伏并网发电系统最大发电效率的孤岛系统，其检测技术、跟踪技术等也会对该类系统运行的稳定性造成一定的影响，进而对电网的静态及动态安全特性产生影响，不利于两者的结合运用。

3 结语

综上所述，新时期的电力系统发展中，光伏并网发电系统对电网的影响涉及到用电的方方面面，诸如对继电保护的影响、对配电系统的实时监控、控制和调节的影响等等，在未来的电力发展中占有重要的位置。基于此，我们应对其对电网的积极影响积极应用，进而改善其不利方面的影响，为我国的电力发展和人民生产生活水平的提高打下坚实的基础。

参考文献

[1] 陈炜，艾欣，吴涛，等.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备，2013（2）：26-32+39.

[2] 刘建涛，张建成，马杰，等.储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析[J].电网与清洁能源，2011（7）：62-66.

[3] 玉荣，赵明智，宋士金.光伏并网发电系统及其对电网的影响[J].绿色科技，2012（12）：267-270.endprint