光伏发电并网对电网运行的影响与对策

唐小波

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，目前光伏发电已广泛应用于电力行业，通过应用光伏发电优化电力系统的能源结构，促进能源清洁化和可持续发展。但是光伏发电会对电力系统的稳定运行造成一定的影响， 本文介绍了光伏发电的具体情况以及其在并网过程中对于电网运行的影响，并针对这些问题提出了降低光伏发电并网对电网运行影响的具体措施，为我国光伏发电并网提供一定的参考。

关键词：光伏发电;电网运行;孤岛效应;解决措施

引言

我国能源问题变得越来越紧张。为了有效缓解这一问题，解决经济发展与能源紧缺的问题，我国积极发展新能源的开发与探索，并通过光伏发电技术的应用和推广，为人们带来了更加充足的清洁能源，解决了經济发展与能源之间的矛盾，很大程度缓解了各类能源的压力。现阶段，我国广泛应用分布式光伏发电技术，为人们日常生产和生活中的电能供给提供优势，满足了人们对电能的大量需求。

1 光伏发电并网对电网运行的影响

1.1 电网运行控制不佳

光伏电源的有效使用对于人们生活水平、工作质量的增加具有重要意义，这也充分体现出了光伏电源在电能有效使用过程中的重要性。光伏发电并网的使用可以实现太阳能转换为电能的有效利用。但是伴随着光伏发电并网使用规模的增大之后，一旦供电环境变得恶劣，供电站的相关工作人员对于变化的电网功率不能得到准确的把握;对于在大规模使用之后的电能的负荷增长也是无法做出准确的判断。这两方面的不可把握性就造成相关工作人员在进行电能的调度过程中出现困难。除了大规模使用之外，工作人员无法对负荷以及电网功率做出准确把握之外，太阳能发电的过程中也存在着许多其他不可控因素。例如太阳能发电的过程中受到一些不稳定因素的影响的时候，在这些不稳定的因素之下，有时会发生较大的问题，这样就会造成严重的问题。在这种情况之下，光伏发电并网就不再适用，相关工作人员就需要采用传统的手段进行发电，这样电能的重新调度，就无法满足人们对于电量的正常需求，无法保证人们的正常用电。光伏发电并网之后，电网中的接入光伏电源就会增多，光伏电源数量的增加就会增加电网调峰、调频的压力，使得电能的调度过程中受到明显的影响。同时在公共电网中，接入光伏电源，会让光伏电源的数量以及应用的区域变大。在这种情况下，如果电力系统不能够对所有光伏电源进行控制，那么就会使得电力系统的供电设备、电压值等出现问题，从而造成控制效果比较差，造成整个电网运行过程中的安全事故。

1.2 对电网运行统一性产生一定影响

由于光伏发电系统与传统发电行业发电形式不一样且发电所采用的能源不一样，所以发电停电的时间不能统一。在传统发电行业进行发电时光伏发电可能因为天气原因没有进行发电，也可能在传统发电行业因为某种原因停电时光伏发电正在发电，因而两者不具备统一性。如果在传统行业停电时而光伏发电系统正在发电供向电网，那么就会产生“孤岛效应”影响，即成为孤立电源对周围电网进行供电，一旦电网来电会产生较大的冲击电流，对电力设备设施造成损害和给可能正在维修电网的维修人员造成身体伤害或者生命伤害。

1.3 对电网成本运营的影响

光伏发电装置接收太阳能产生电能后由逆变器接入国家电网，电网系统必须增加容纳电量的容器和转换电能的容器以便接纳使用光伏电能， 从这一方面说，光伏发电增加了电网的设备耗能，加大了电网的经济运行性。另外光伏发电系统并网也加大了电网的工作量，需要投入大量的技术人员去操作并网，这也增加了电网的运行成本。

1.4 电能质量受损

应用光伏发电并网后，还需要高频调制的支持，通过逆变器进行运转，但是这种方式还会带来一定的负面影响，产生的谐波会影响电能质量。如果谐波放大还会对电网的输出功率产生一定的改变，改变后的输出功率更加难以控制，因此就会造成电网运行不稳定，引发电网事故。此外，我国传统的电网都是采用单一供应模式，如果不符合光伏发电并网接入的情况，在接入光伏电源后会造成电压差异，就需要对接入光伏电源进行管理，因此也增加了管理工作内容，影响电网可靠运行。

2 光伏发电并网运行的应对措施

2.1 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。

2.2 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。

2.3 改善孤岛效应

改善孤岛效应的方法可以通过检修手段对孤岛效应进行检测。当电网在断电之后，可以使用被动式检测法对逆变器的相关参数进行检测，从而找到存在的问题，如果在输出功率以及负载功率之间有较大的差距，那么就存在孤岛效应。相关人员也可以采取主动式检测或者是主动式与被动式检测相结合的手段，找到其存在的问题。解决孤岛效应需要相关人员对常见的问题进行反复的研究，找到其问题存在的共性，从而可以有效预防问题的产生，减少孤岛效应的发生。

3 结束语

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，各个国家都在全力推动太阳能发电工作，光伏发电装置因为对环境要求低、易于操作、便于维护、发电量高等优点，被广泛应用， 从长远来看可能在我国电力发展中占据主导地位。

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