光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響及措施分析

趙 堯

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司亳州供電公司，安徽 亳州 236800）

0 引 言

隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)電力企業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)化，其中光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的日常運(yùn)行具有重要影響。如今提倡綠色能源發(fā)展，而光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)用能在一定程度上提高使用電能的安全性和質(zhì)量，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要影響

1.1 影響日常運(yùn)作的安全性

在電網(wǎng)系統(tǒng)日常運(yùn)作中，電力人員應(yīng)該對(duì)整體電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全具有極高的關(guān)注度。而專業(yè)的技術(shù)人員每日要對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)和發(fā)電并網(wǎng)進(jìn)行一定的檢查，以防出現(xiàn)系統(tǒng)漏電或者未知故障等問題致使供電系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行和遭受嚴(yán)重的破壞。光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行具有一定的保護(hù)作用，但是正常情況下如果相關(guān)的電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)，光伏發(fā)電技術(shù)中的功能就會(huì)發(fā)出安全預(yù)警，提醒相關(guān)電力人員電網(wǎng)的運(yùn)行出現(xiàn)故障，以便及時(shí)采取補(bǔ)救措施等。如果此功能失效，后果將不堪設(shè)想。其中，影響電網(wǎng)安全性的主要原因是機(jī)器老化和雷電天氣。對(duì)于機(jī)器老化，如果電網(wǎng)設(shè)備使用時(shí)間較長(zhǎng)，使得電負(fù)荷不斷升高和設(shè)備供電能力不足，久而久之不進(jìn)行更換與維修，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備損壞和電網(wǎng)故障。對(duì)于雷電天氣，由于電網(wǎng)規(guī)模面積大且復(fù)雜，一旦出現(xiàn)雷雨天氣，電網(wǎng)遭受雷擊的概率很高。

1.2 對(duì)電能質(zhì)量的影響

使用光伏電源并網(wǎng)后，想要此技術(shù)能正常運(yùn)作，需要相關(guān)的電力人員在高頻調(diào)制下對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行一定的控制，但是長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作很容易導(dǎo)致電能質(zhì)量受損。光伏發(fā)電并網(wǎng)在產(chǎn)生負(fù)荷后，電網(wǎng)中的輸出功率具有相應(yīng)的變化，易導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)的電壓極其不穩(wěn)定，使得電力人員對(duì)電網(wǎng)的正?？刂谱兊檬掷щy。較為落后地區(qū)的供電模式單一，不可能支持當(dāng)?shù)厥褂霉夥l(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，如果執(zhí)意使用此技術(shù)，會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)卣５碾娫垂?yīng)。電網(wǎng)系統(tǒng)因接入光伏發(fā)電并網(wǎng)的入口，電力人員需要進(jìn)行大幅的線路改動(dòng)，在改動(dòng)過程中可能會(huì)致使其他線路無(wú)法正常運(yùn)行[1]。

1.3 電網(wǎng)成本運(yùn)營(yíng)的影響

想要電網(wǎng)系統(tǒng)能夠裝置光伏發(fā)電，首先要考慮電網(wǎng)的容納電量。因?yàn)榻尤牍夥l(fā)電并網(wǎng)后，需要承受光伏發(fā)電并網(wǎng)裝置接收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成的電能。只有強(qiáng)大的容量與轉(zhuǎn)換電能的容器，才能保證光伏發(fā)電并網(wǎng)的穩(wěn)定性。但是，使用光伏發(fā)電并網(wǎng)的過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)一定會(huì)消耗電網(wǎng)設(shè)備能耗，需要大量電力人員進(jìn)行高效率的設(shè)備投入，無(wú)疑給電網(wǎng)系統(tǒng)增加了工作量。此外，電力企業(yè)要選擇適合光伏發(fā)電并網(wǎng)的設(shè)備，在使用設(shè)備的過程中，電力人員在不熟悉的情況下難免會(huì)造成光伏發(fā)電并網(wǎng)的設(shè)備損壞，最后可能導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本的加大。

2 電網(wǎng)運(yùn)行在光伏發(fā)電并網(wǎng)中的改進(jìn)策略

2.1 加大電能技術(shù)研發(fā)和人才投入的資金

企業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)重視電力企業(yè)的技術(shù)性問題，及時(shí)解決光伏發(fā)電并網(wǎng)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。第一，購(gòu)買電力機(jī)器設(shè)備。企業(yè)負(fù)責(zé)人可以向當(dāng)?shù)卣暾?qǐng)購(gòu)買設(shè)備的資金，或者和其他企業(yè)合作，從而得到外方支持，用基金購(gòu)買設(shè)備，使得電力人員擁有先進(jìn)的設(shè)備不斷研究各種電力維修與建設(shè)的方法。第二，招聘高素質(zhì)電力人員。企業(yè)負(fù)責(zé)人可以通過招聘的方式選擇電力專業(yè)的人員，從根本上快速提高電力企業(yè)的工作效率。第三，加大人才的培養(yǎng)。電力企業(yè)負(fù)責(zé)人可以定期為內(nèi)部的員工進(jìn)行專業(yè)知識(shí)、基本理論和電力實(shí)踐等方面的培訓(xùn)。通過電力實(shí)踐培訓(xùn)，一方面可以增長(zhǎng)電力人員各方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)不同的電力維修問題采取不同的解決方法；另一方面，提升電力人員的工作素質(zhì)、專業(yè)能力等綜合維修能力。第四，校企合作。除了運(yùn)用人力、物力的方式，提升電力人員能力。企業(yè)負(fù)責(zé)人也可以與當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)學(xué)校合作，建立一個(gè)專門屬于企業(yè)的專業(yè)課程。不僅可在一定程度上節(jié)省培訓(xùn)時(shí)間，還可以在專業(yè)教育方面得到有效提升。

2.2 提高人員對(duì)電網(wǎng)的控制

電力人員對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的控制力度不理想的情況下，相關(guān)企業(yè)可以運(yùn)用光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)檢測(cè)光伏發(fā)電并網(wǎng)輸出功率，使得光伏發(fā)電并網(wǎng)發(fā)出的電源可以自動(dòng)實(shí)行監(jiān)管，從而減輕電力人員的工作壓力，使企業(yè)內(nèi)部電能資源得到有效分配。但是，企業(yè)負(fù)責(zé)人想要高效實(shí)行此方法，需要注意以下方面。第一，正常的光伏電源受到太陽(yáng)日照等的影響較大。為了解決此類問題，電力人員要對(duì)接入電網(wǎng)所使用的光照強(qiáng)度和云層量進(jìn)行調(diào)查，利用相似的電力模型，不斷對(duì)控制電網(wǎng)開展試驗(yàn)，并找到其中的規(guī)律，從而為實(shí)際控制電網(wǎng)提供寶貴的信息、數(shù)據(jù)支持[2]。第二，電能儲(chǔ)備。面對(duì)電源發(fā)電過程中出現(xiàn)電能不穩(wěn)定的情況，電力人員可以事先準(zhǔn)備好電能，并對(duì)電能不斷進(jìn)行補(bǔ)給，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。第三，尋找位置。電力人員要根據(jù)多次的電力試驗(yàn)，通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整合出最適合安插光伏發(fā)電并網(wǎng)的位置。它的主要作用是在未知的外來因素襲擊下，減少對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)的損害，進(jìn)一步提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

2.3 分析與解決“孤島效應(yīng)”

在使用光伏發(fā)電并網(wǎng)過程中，最常見的問題是孤島效應(yīng)。電力人員解決此問題的具體辦法如下。第一，檢測(cè)孤島效應(yīng)。電力人員可以在某個(gè)時(shí)期將電網(wǎng)處于斷電模式，之后可以運(yùn)用逆變器檢測(cè)光伏發(fā)電并網(wǎng)。如果逆變器出現(xiàn)異常（輸出功率與負(fù)載功率之間出現(xiàn)差距問題），電力人員就能確定存在孤島效應(yīng)。但是，檢測(cè)時(shí)相關(guān)的電力人員一定要用特殊的防御手段，減少孤島效應(yīng)中產(chǎn)生的危害，從而影響到人身與機(jī)器設(shè)備安全。第二，使用檢測(cè)的具體方法。常見檢測(cè)“孤島”的方法為主動(dòng)式檢測(cè)法和通信式檢測(cè)法[3]。主動(dòng)式檢測(cè)方法的主要作用是根據(jù)內(nèi)部的功能實(shí)行對(duì)孤島效應(yīng)的干擾。只有電網(wǎng)正常供電時(shí)，運(yùn)用主動(dòng)式檢測(cè)方法干擾信號(hào)能夠快速找出孤島效應(yīng)的位置，優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確率高。但是，對(duì)于范圍較小的地方，此方法會(huì)影響最終結(jié)果。通信式檢測(cè)法是根據(jù)斷路器的開斷狀態(tài)和載波信號(hào)的頻率來檢測(cè)孤島效應(yīng)，雖然時(shí)效性強(qiáng)、精準(zhǔn)度高，但是相關(guān)設(shè)備的成本偏高，不建議使用。

2.4 加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行

對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)和光伏發(fā)電并網(wǎng)來說，相關(guān)的電力人員要加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的研究。只有從根本上解決問題，解決后續(xù)遇到的各種問題。

2.4.1 微網(wǎng)模式的問題

在光伏發(fā)電并網(wǎng)與電網(wǎng)連接后，兩者之間會(huì)產(chǎn)生微網(wǎng)，嚴(yán)重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行[4]。電力人員想要解決此類問題，需分析問題，了解微網(wǎng)的特性和微網(wǎng)與電網(wǎng)之間的相互作用，之后采用新的方法有效控制和分析微網(wǎng)問題。

2.4.2 模擬仿真模型

電力人員應(yīng)深入分析光伏發(fā)電的具體特征，并根據(jù)特點(diǎn)與數(shù)據(jù)模擬動(dòng)態(tài)化模型。實(shí)驗(yàn)的過程中，需注意光伏發(fā)電并網(wǎng)的發(fā)電形式和故障問題。電力人員在模擬過程中要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以防出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失問題，確保最終結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.4.3 合理使用光伏發(fā)電

現(xiàn)階段我國(guó)提倡綠色環(huán)保，而相應(yīng)的電力企業(yè)都積極實(shí)行此戰(zhàn)略。電力負(fù)責(zé)人應(yīng)積極推廣光伏發(fā)電技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)發(fā)展扶貧與新能源開發(fā)。相關(guān)的電力人員要對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃，如確定實(shí)施主體、策劃光伏發(fā)電并網(wǎng)管理流程以及預(yù)判未知風(fēng)險(xiǎn)等，合理利用土地、湖泊和屋頂?shù)扔行зY源，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備，開辟出扶貧脫貧、綠色環(huán)保的新型發(fā)展路徑。

3 結(jié) 論

綜上所述，雖然光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行存在一定的消極影響，但是電力企業(yè)可以根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展技術(shù)，不斷培養(yǎng)專業(yè)人才，投入相關(guān)設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)事故并立刻進(jìn)行解決。在維修工程中，電力人員尋找電網(wǎng)系統(tǒng)故障發(fā)生的具體原因，總結(jié)維修過程和故障經(jīng)驗(yàn)，從而確保電網(wǎng)正常運(yùn)行。