光伏发电并网对电网运行的影响及措施分析

2020-01-05赵尧

通信电源技术 2020年15期

关键词：孤岛电能发电

赵尧

（国网安徽省电力有限公司亳州供电公司，安徽亳州 236800）

0 引言

随着我国电力事业的不断发展，相关电力企业逐渐转向专业化，其中光伏发电并网技术对电网的日常运行具有重要影响。如今提倡绿色能源发展，而光伏发电系统的运用能在一定程度上提高使用电能的安全性和质量，进一步推进我国电力企业的经济效益。

1 光伏发电并网对电网运行的重要影响

1.1 影响日常运作的安全性

在电网系统日常运作中，电力人员应该对整体电网系统的稳定和安全具有极高的关注度。而专业的技术人员每日要对配网系统和发电并网进行一定的检查，以防出现系统漏电或者未知故障等问题致使供电系统无法正常运行和遭受严重的破坏。光伏发电并网对电网运行具有一定的保护作用，但是正常情况下如果相关的电网运行出现危险，光伏发电技术中的功能就会发出安全预警，提醒相关电力人员电网的运行出现故障，以便及时采取补救措施等。如果此功能失效，后果将不堪设想。其中，影响电网安全性的主要原因是机器老化和雷电天气。对于机器老化，如果电网设备使用时间较长，使得电负荷不断升高和设备供电能力不足，久而久之不进行更换与维修，就会出现设备损坏和电网故障。对于雷电天气，由于电网规模面积大且复杂，一旦出现雷雨天气，电网遭受雷击的概率很高。

1.2 对电能质量的影响

使用光伏电源并网后，想要此技术能正常运作，需要相关的电力人员在高频调制下对电网进行一定的控制，但是长时间的运作很容易导致电能质量受损。光伏发电并网在产生负荷后，电网中的输出功率具有相应的变化，易导致整个电网的电压极其不稳定，使得电力人员对电网的正常控制变得十分困难。较为落后地区的供电模式单一，不可能支持当地使用光伏发电并网技术，如果执意使用此技术，会严重影响当地正常的电源供应。电网系统因接入光伏发电并网的入口，电力人员需要进行大幅的线路改动，在改动过程中可能会致使其他线路无法正常运行[1]。

1.3 电网成本运营的影响

想要电网系统能够装置光伏发电，首先要考虑电网的容纳电量。因为接入光伏发电并网后，需要承受光伏发电并网装置接收太阳能转化成的电能。只有强大的容量与转换电能的容器，才能保证光伏发电并网的稳定性。但是，使用光伏发电并网的过程中，电网系统一定会消耗电网设备能耗，需要大量电力人员进行高效率的设备投入，无疑给电网系统增加了工作量。此外，电力企业要选择适合光伏发电并网的设备，在使用设备的过程中，电力人员在不熟悉的情况下难免会造成光伏发电并网的设备损坏，最后可能导致运营成本的加大。

2 电网运行在光伏发电并网中的改进策略

2.1 加大电能技术研发和人才投入的资金

企业负责人应重视电力企业的技术性问题，及时解决光伏发电并网出现的风险。第一，购买电力机器设备。企业负责人可以向当地政府申请购买设备的资金，或者和其他企业合作，从而得到外方支持，用基金购买设备，使得电力人员拥有先进的设备不断研究各种电力维修与建设的方法。第二，招聘高素质电力人员。企业负责人可以通过招聘的方式选择电力专业的人员，从根本上快速提高电力企业的工作效率。第三，加大人才的培养。电力企业负责人可以定期为内部的员工进行专业知识、基本理论和电力实践等方面的培训。通过电力实践培训，一方面可以增长电力人员各方面的实践经验，面对不同的电力维修问题采取不同的解决方法；另一方面，提升电力人员的工作素质、专业能力等综合维修能力。第四，校企合作。除了运用人力、物力的方式，提升电力人员能力。企业负责人也可以与当地的相关学校合作，建立一个专门属于企业的专业课程。不仅可在一定程度上节省培训时间，还可以在专业教育方面得到有效提升。

2.2 提高人员对电网的控制

电力人员对电网系统的控制力度不理想的情况下，相关企业可以运用光伏发电功率预测技术检测光伏发电并网输出功率，使得光伏发电并网发出的电源可以自动实行监管，从而减轻电力人员的工作压力，使企业内部电能资源得到有效分配。但是，企业负责人想要高效实行此方法，需要注意以下方面。第一，正常的光伏电源受到太阳日照等的影响较大。为了解决此类问题，电力人员要对接入电网所使用的光照强度和云层量进行调查，利用相似的电力模型，不断对控制电网开展试验，并找到其中的规律，从而为实际控制电网提供宝贵的信息、数据支持[2]。第二，电能储备。面对电源发电过程中出现电能不稳定的情况，电力人员可以事先准备好电能，并对电能不断进行补给，从而实现电网的正常运行。第三，寻找位置。电力人员要根据多次的电力试验，通过大量的实验数据整合出最适合安插光伏发电并网的位置。它的主要作用是在未知的外来因素袭击下，减少对光伏发电并网的损害，进一步提高电网的稳定性。

2.3 分析与解决“孤岛效应”

在使用光伏发电并网过程中，最常见的问题是孤岛效应。电力人员解决此问题的具体办法如下。第一，检测孤岛效应。电力人员可以在某个时期将电网处于断电模式，之后可以运用逆变器检测光伏发电并网。如果逆变器出现异常（输出功率与负载功率之间出现差距问题），电力人员就能确定存在孤岛效应。但是，检测时相关的电力人员一定要用特殊的防御手段，减少孤岛效应中产生的危害，从而影响到人身与机器设备安全。第二，使用检测的具体方法。常见检测“孤岛”的方法为主动式检测法和通信式检测法[3]。主动式检测方法的主要作用是根据内部的功能实行对孤岛效应的干扰。只有电网正常供电时，运用主动式检测方法干扰信号能够快速找出孤岛效应的位置，优点是准确率高。但是，对于范围较小的地方，此方法会影响最终结果。通信式检测法是根据断路器的开断状态和载波信号的频率来检测孤岛效应，虽然时效性强、精准度高，但是相关设备的成本偏高，不建议使用。

2.4 加强电网系统的运行

对于电网系统和光伏发电并网来说，相关的电力人员要加强电网系统的研究。只有从根本上解决问题，解决后续遇到的各种问题。

2.4.1 微网模式的问题

在光伏发电并网与电网连接后，两者之间会产生微网，严重影响电网系统的正常运行[4]。电力人员想要解决此类问题，需分析问题，了解微网的特性和微网与电网之间的相互作用，之后采用新的方法有效控制和分析微网问题。

2.4.2 模拟仿真模型

电力人员应深入分析光伏发电的具体特征，并根据特点与数据模拟动态化模型。实验的过程中，需注意光伏发电并网的发电形式和故障问题。电力人员在模拟过程中要实时监测，以防出现数据缺失问题，确保最终结果准确无误。

2.4.3 合理使用光伏发电

现阶段我国提倡绿色环保，而相应的电力企业都积极实行此战略。电力负责人应积极推广光伏发电技术，从而实现生态发展扶贫与新能源开发。相关的电力人员要对光伏发电技术进行项目规划，如确定实施主体、策划光伏发电并网管理流程以及预判未知风险等，合理利用土地、湖泊和屋顶等有效资源，结合现有的设备，开辟出扶贫脱贫、绿色环保的新型发展路径。