光伏發(fā)電系統(tǒng)對電力調(diào)控的影響

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源與資源的消耗對環(huán)境的影響日益嚴(yán)重，光伏發(fā)電作為清潔能源其開發(fā)利用顯得日益重要。光伏發(fā)電系統(tǒng)具有資源普遍、無污染，設(shè)備可靠，維護(hù)簡單并受地域條件限制小的特點(diǎn)。并且，我國太陽能資源十分的豐富，排除西南以及黑龍江邊境地區(qū)外均為高太陽能資源區(qū)，這對發(fā)展光伏發(fā)電系統(tǒng)十分有利。同時(shí)，光伏發(fā)電也存在著諸多問題，如功率輸出不穩(wěn)定，可調(diào)度性差，并具有間歇性發(fā)電和隨機(jī)波動(dòng)性變化的特點(diǎn)。這些都對電力調(diào)控造成一定影響，對電力調(diào)控工作的管理與操作提出了一定的挑戰(zhàn)。因此，本文就光伏發(fā)電系統(tǒng)對電力調(diào)控的影響進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;電能質(zhì)量;電力調(diào)控;電網(wǎng)安全

一、光伏發(fā)電對電力調(diào)控的影響

1.1系統(tǒng)電能質(zhì)量方面

電網(wǎng)的電能質(zhì)量主要體現(xiàn)在電壓、頻率以及波形。而光伏發(fā)電系統(tǒng)其自身的工作原理決定了其此方面的缺陷性。當(dāng)并網(wǎng)光伏發(fā)電站并網(wǎng)或與系統(tǒng)解列時(shí)，其有功與無功功率的變化均會對電網(wǎng)造成沖擊。同時(shí)其內(nèi)部光伏發(fā)電組件的啟停也會造成輸出的改變，從而影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。而且在光伏發(fā)電產(chǎn)生的直流電源逆變成并網(wǎng)所需的交流電的過程中，將會產(chǎn)生大量的諧波污染。

1.2發(fā)電計(jì)劃方面

我國電網(wǎng)長期以來均以火電發(fā)電為主，其功率的輸出具有良好的穩(wěn)定性與可預(yù)測性。但光伏發(fā)電受到季節(jié)、溫濕度、天氣的影響，使其充滿了隨機(jī)性與不可控性，影響了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，增加了電網(wǎng)發(fā)電計(jì)劃的制定與實(shí)施的難度，并且隨著國家新能源政策的推進(jìn)，光伏發(fā)電所占比例將會進(jìn)一步提高，必將增加供電公司電力調(diào)控的難度。

1.3繼電保護(hù)方面

光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)使得電網(wǎng)中的潮流具有了雙向性，并且電網(wǎng)故障時(shí)短路電流的大小、方向以及分布也會因此而有所改變。因此光伏發(fā)電系統(tǒng)與系統(tǒng)變電站均需要裝設(shè)繼電保護(hù)裝置，防止故障后的系統(tǒng)失穩(wěn)與對系統(tǒng)反送電，保護(hù)光伏發(fā)電站本身也保護(hù)系統(tǒng)不受到故障多次沖擊。當(dāng)已并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)向大電網(wǎng)輸入功率時(shí)，會使原繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍縮小，從而影響到繼電保護(hù)裝置工作的靈敏性與可靠性。

1.4孤島效應(yīng)

在電力系統(tǒng)中，孤島效應(yīng)是指電路的某個(gè)區(qū)域有電流通路而實(shí)際沒有電流流過的現(xiàn)象。隨著并網(wǎng)光伏電站的增加，孤島效應(yīng)發(fā)生的概率也會隨之增加，其不僅會對光伏發(fā)電站本身的設(shè)備造成損害，也會對大電網(wǎng)本身的設(shè)備造成損害進(jìn)而擴(kuò)大事故，同時(shí)還會對供電公司的現(xiàn)場檢修人員的人身安全造成威脅。因此電網(wǎng)調(diào)控中心做好相關(guān)工作來保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

二、精心調(diào)控，確保電網(wǎng)安全

2.1合理應(yīng)用電力法律法規(guī)

尊重科學(xué)發(fā)展進(jìn)步的腳步，遵守電力市場的規(guī)律規(guī)則，結(jié)合光伏發(fā)電的自身特點(diǎn)與本地電網(wǎng)特有的運(yùn)行情況，制定切實(shí)可行的電網(wǎng)調(diào)控管理辦法，使自身的工作具有合理性與合法性，同時(shí)兼顧本地電網(wǎng)運(yùn)行的特殊性，實(shí)現(xiàn)精心調(diào)控，優(yōu)化調(diào)控，與時(shí)俱進(jìn)，確保安全。

2.2優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)

光伏發(fā)電作為清潔能源具有巨大的優(yōu)勢，但其自身的不穩(wěn)定性與不確定性也是其最大的弱點(diǎn)，而電網(wǎng)機(jī)構(gòu)是否

科學(xué)合理、是否符合當(dāng)前能源發(fā)展的需要決定了新能源大電網(wǎng)的兼容問題。畢竟一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)才是新能源技術(shù)介入的基礎(chǔ)。調(diào)控部門應(yīng)根據(jù)本地光伏發(fā)電的規(guī)模與分布情況，合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式，調(diào)整相應(yīng)的繼電保護(hù)配合，從而從運(yùn)行上為光伏發(fā)電企業(yè)做好服務(wù)，保障國家發(fā)展新能源的正確理念。并應(yīng)用直流輸電以及柔性交流輸電技術(shù)，改進(jìn)優(yōu)化能源存儲技術(shù)，從短路功率與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定方面著手，既維護(hù)光伏發(fā)電的健康發(fā)展，又保障電網(wǎng)本身的安全運(yùn)行。

2.3科學(xué)規(guī)劃，加強(qiáng)管理

在大力支持光伏發(fā)電這種新能源技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也要做好科學(xué)的規(guī)劃，做好自身電網(wǎng)負(fù)荷、容量及結(jié)構(gòu)的充分調(diào)研，仿真實(shí)驗(yàn)自身在電能質(zhì)量等方面可承受的范圍，確定合理的光伏發(fā)電裝機(jī)容量。

同時(shí)依據(jù)統(tǒng)一調(diào)度，分級管理電網(wǎng)調(diào)控原則，加強(qiáng)日常管理與相關(guān)人員培訓(xùn)，按時(shí)修改與簽訂調(diào)度協(xié)議，落實(shí)各級調(diào)度關(guān)系。嚴(yán)審相關(guān)檢修計(jì)劃，杜絕非故障情況下的非計(jì)劃性并、解列行為。同時(shí)加強(qiáng)光伏變電站的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控，做好信息實(shí)時(shí)采集與上報(bào)，做到充分利用新能源，合理安排計(jì)劃生產(chǎn)，進(jìn)而促進(jìn)電網(wǎng)的進(jìn)步發(fā)展。

三、對于光伏發(fā)電未來發(fā)展的預(yù)估和相關(guān)建議

3.1電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的技術(shù)增強(qiáng)和優(yōu)化

光伏發(fā)電的優(yōu)勢在于其作為清潔能源的獨(dú)特性，而缺點(diǎn)則是受環(huán)境、天氣等因素影響而帶來的巨大的不穩(wěn)定性與不確定性。要解決這一問題，電網(wǎng)機(jī)構(gòu)的科學(xué)合理與否很關(guān)鍵。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否符合當(dāng)前能源發(fā)展的需要決定了光伏能源與電網(wǎng)之間的兼容狀況，因?yàn)樵谀茉醇夹g(shù)中，電網(wǎng)是其介入的基礎(chǔ)，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)程度會和能源技術(shù)的介入狀況產(chǎn)生最直接的關(guān)聯(lián)。所以加強(qiáng)電力調(diào)控很重要的一個(gè)因素便是本地光伏發(fā)電的規(guī)模與分布情況的掌握，如果調(diào)控部門能夠合理的調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式，讓繼電保護(hù)可以展開合適的配合，那么對于電網(wǎng)運(yùn)行就能起到一定程度的改進(jìn)作用，從而在運(yùn)行上讓光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生更好的供電能力，讓電力企業(yè)做好更好的供電服務(wù)。

3.2強(qiáng)化調(diào)控制度

光伏電網(wǎng)中存在很大的不可控性，在調(diào)控難度上要比普通的火電或水電高許多，因此在具體供電工作中，加強(qiáng)調(diào)控規(guī)劃和人員安排，增強(qiáng)調(diào)控制度，可以增強(qiáng)光伏發(fā)電的管理力度。同時(shí)建立起對應(yīng)的維修系統(tǒng)，制定和光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理相關(guān)的維修、維護(hù)措施，也能讓檢修人員有效應(yīng)對諸如孤島效應(yīng)等在光伏發(fā)電中較為常見的問題，保障供電的穩(wěn)定。

3.3增強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分布和調(diào)研

科學(xué)規(guī)劃應(yīng)是在光伏發(fā)電被大力推行和發(fā)展的同時(shí)并行做好的工作之一，光伏發(fā)電系統(tǒng)因?yàn)樽陨碓蛟陔娔苜|(zhì)量方面有很大的負(fù)面影響。而如果能就電網(wǎng)負(fù)荷、容量及結(jié)構(gòu)部分做好充分調(diào)研，就能在有效提升電能質(zhì)量等方面的可承受范圍，在一定程度上緩解因?yàn)椤跋到y(tǒng)容量過大”等問題帶來的影響。供電公司如能確定科學(xué)化的光伏發(fā)電裝機(jī)容量，做到統(tǒng)一調(diào)度、分級管理，相關(guān)人員嚴(yán)格按照電網(wǎng)調(diào)控原則進(jìn)行系統(tǒng)操作，加強(qiáng)人為可控因素，落實(shí)各級調(diào)度關(guān)系，降低非故障情況下發(fā)生非計(jì)劃性并、解列的行為，那么在很大程度上能夠降低諧波問題，會對光伏變電站的電力調(diào)控產(chǎn)生維穩(wěn)的效用。

四、結(jié)語

光伏發(fā)電作為新能源和清潔能源，是國家出于社會環(huán)保清潔考慮而在未來將要主力推行的能源產(chǎn)業(yè)。目前的光伏發(fā)電因自身工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等問題，在具體的使用投入中還沒法做到十全十美。但在清潔能源受到重視的當(dāng)下，光伏發(fā)電系統(tǒng)也存在著極大的發(fā)展空間。在發(fā)電系統(tǒng)逐漸進(jìn)步的將來，其自身的電力調(diào)控問題一定能被有效解決，讓供電產(chǎn)能有效提升，在電力時(shí)代中發(fā)揮出更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊光，張智博，張壯，光伏發(fā)電系統(tǒng)對電力調(diào)控的影響[J]電工技術(shù)，2018，22（12）5-6.

[2]賈春鳳，計(jì)京鴻，大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)影響綜述[J]南方農(nóng)機(jī)，2018（5）12-12.

[3]余俊杰，韓春，光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響[J]城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（12）22-24.

作者介紹：

李福培（1990.9.20-）;性別：男;籍貫：廣西桂平 ;民族：漢;學(xué)歷：碩士研究生;研究方向：新能源發(fā)電與微網(wǎng)技術(shù);單位名稱：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局。