光伏发电并网对电网运行的影响与对策

王鹏程 赵锐

作者简介：王鹏程（1971.12-），男，辽宁建昌人，副科长，工程师，本科，电网安全运行。赵锐（1987.08-），男，蒙古族，辽宁省朝阳市人，辽河石油勘探局有限公司电力分公司工程师，学士学位。

摘 要： 随着我国新能源行业的不断发展，各类新能源逐渐被人们开发利用，人们对于清洁能源的应用重视程度越来越高，基于此，本文对光伏发电并网的含义、光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略做出分析研究，希望能够为其他相关人员作为借鉴。

关键词： 光伏发电并网;电网运行;影响;解决策略

【中图分类号】TM615     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.130

1 光伏电源

光伏电源是通过使用可再生的太阳能进行电能转换，使用太阳能电池板将太阳能转化为电能的一个装置。光伏电源依托的是太阳能的光生福特显影，运用太阳能所发出的热量，运用太阳能在电池板的作用之下，产生电能。其为人们工作、生活中提供了最为有效、最为充足的能源供给。光伏电源装置主要是由三部分构成的，这三部分分别是控制器、太阳能电池板、逆变器。光伏电源装置是在这三部分的共同作用之下进行电能的储存以及转换。光伏电源的使用具有很多好处，其使用不仅可以降低对于环境的危害，还可以取得更好的用电效果。对于偏远地区的人们在使用电能的时候，光伏电源的灵活性，可以为其使用更好效果的电能。它们可以独立使用，也可以与其他的配电网共同配电。如此强的适应性，基本上可以满足人们对于电能的需求量。但是由于季节的不同，光伏电源在进行电能的转换的过程中会受到影响，从而阻碍了电网的正常运行。我国电网相关部门对光伏电源在并网工作的过程中国提出了规范性的要求，从而可以减少在这个电能转换过程中造成的不良影响。

2 光伏发电并网对电网运行的影响

2.1 对电压和电能质量的影响

在光伏发电装置产生的电能没接入电网前，电网的电流形式单一且电流平稳易于掌控。而当光伏发电装置产生的电能接入电网后使得电网的电流形式多样化，并且光伏发电装置产生的电能本身会受天气等的影响造成发电量不稳定，这种影响会延续到并入电网后，对电网的电流产生影响，导致电网的电流不稳定且变得不易掌控。大型光伏发电系统发电量高、对电网影响大，然而如果大型光伏发电系统受天气影响势必会造成电压的波动。另外，由于光伏发电系统所发出的电为直流电，在经逆变器转变进入电网时肯定会产生谐波，对电网造成影响。

2.2 影响电网运行的控制效果

通过使用光伏电源，大大降低了传统能源对于环境的不利影响，为人们提供了安全可靠的电力资源，但随着其规模越来越大，也相应给电网带来了不利影響。如果电网的供电环境较差，大规模的光伏发电并网会导致电网潮流改变，电网设备过载，使电网的供电无法正常进行。由于大规模的光伏发电并网，导致工作人员无法对电网功率以及供电的负荷有一个准确的判断，再加上太阳能转化电能过程不稳定，会严重影响电网的正常供电工作。因此对于这种情况，电网调度人员不能再通过光伏发电并网来进行供电，需使用传统电源重新调度电能。同时，光伏电源的大规模接入，也将导致电网的调峰调频压力较大，也会影响电能的正常调度。如果相应的工作人员不能够有效保障光伏电源的正常工作会导致整个区域的电力系统受到影响，相应的电能控制效果较差，容易引发电网运行的安全事故。

2.3 孤岛效应

孤岛效应往往多发生于光伏电源与公共网络并网之后。在电网的运行当中，如果公共电网中出现故障，那么公共电网就不能为人们提供正常的供电，但是在这一过程当中，光伏电源还在正常的进行供电。如果在出现故障的时候，不能进行及时的维修与检修，光伏发电还在正在进行，就会使得很多处于孤岛地区的人们不能得到及时的电能供应，从而形成了孤岛效应。与此同时，如果维修人员直接进行故障的检查与维修，很容易发生安全事故，如果维修不及时，则会造成供电的不充足，影响人们的正常生活与工作。

3 降低光伏发电并网对电网运行影响的具体措施

3.1 加强对于电网的控制力度

在光伏电源并网后，如果电网的运行控制效果较差，电网调度人员或光伏电站运维人员可以通过使用光伏发电功率预测技术，对光伏电源的输出功率进行及时检查，在确保其他电源的正常运行的前提下，加强对于光伏电源输出功率的监管力度，保障电网供电的安全质量。因此，可以通过以下几方面来加强对于电网的控制：一是在光伏电源并网后，由于光伏电源容易受到光辐照强度等因素的影响，光伏电站运维管理人员应加强本站所在区域的光辐照强度等历史资源收集，利用计算机软件建立一个光伏发电功率数学模型，结合相应历史发电数据，掌握场站运行发电规律特征，提高光功率预测准确度。二是通过加强对于电网系统相关设备历史运行数据的研究分析，找出最合适的光伏电源安装位置，降低外界因素对于光伏电源的影响提升光伏电源并网后的稳定性。三是在进行光伏电源发电应与区域内可控出力的电源（如火电、水电等）配合，如果出现电能供电不稳定的状况，及时调峰调频，确保电网系统的正常运行。

3.2 改善孤岛效应

可以通过改善孤岛效应来提升光伏电源并网的稳定性，相应的技术人员要加强对于孤岛效应的检测工作，在公共电网断电之后，可以通过使用被动检测方法来对光伏电源的逆变器进行检测，分析相应的数据，结合光伏电源工作的实际状况确定出现问题的位置。如果电网输出功率与负载功率存在较大的差异，那么这种情况，一定会存在孤岛效应，因此相应的工作人员可以通过采用主动检测与被动检测方式的结合，及时确定电网工作系统中存在的问题。另一方面，相应的工作人员要加强对于孤岛效应的研究工作，通过引进先进的检测技术来降低孤岛效应的影响，对于电网工作系统的影响，确保电网的正常运行。

3.3 提高电能质量

供电单位要想提高电能的质量，必须要提高电能的监管工作。相关人员可以在并网之前，对每一个光伏电源的接入点都进行电能质量的综合性管理。通过对接入点都进行电能质量的综合性管理实现电能质量的检测。在检测的过程中，如果发现谐波或者是电压波动，相关的技术人员可以迅速采取措施，从而加强对电能质量的控制。

结语：太阳能发电是传统发电的有益补充，鉴于太阳能发电对环保与经济发展有重要意义，基于此，对光伏电源并网后所产生的影响进行了介绍，并针对影响提出了相关的控制电措施，为我国光伏电源并网提供一定的参考。

参考文献

[1] 康红玉.光伏发电接入对郓城电网的影响分析[D].山东：山东大学，2018.

[2] 张一飞.光伏发电并网对接入电网稳定性影响的研究[D].天津：天津大学，2018.