光伏發(fā)電接入智能配電網(wǎng)后的系統(tǒng)問題簡析

肖 烈 楊 程 黃文啟 祝 坤

國網(wǎng)湖北省電力有限公司羅田縣供電公司 湖北 黃岡 438600

光伏發(fā)電供電模式具備綠色環(huán)保性,同時(shí)靈活性、低成本、較強(qiáng)兼容性等特征也十分顯著,但值得注意的是,在此種供電模式向智能配電網(wǎng)接入后,會(huì)給配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量造成直接影響,而主要原因則在于光伏電站是以間歇式電源為主,所以其在并網(wǎng)過程,會(huì)給配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行等造成影響。對(duì)此,要想為智能配電網(wǎng)系統(tǒng)接入光伏發(fā)電模式后的正常、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障,基于智能配電網(wǎng)效用的最大化發(fā)揮,為社會(huì)及人們提供更好的電能服務(wù),就需要積極探索、有效解決智能配電網(wǎng)接入光伏發(fā)電后的一系列系統(tǒng)問題。

一、系統(tǒng)問題分析

(1)電壓穩(wěn)定性較差。將光伏發(fā)電接入到智能配電網(wǎng)之后,會(huì)嚴(yán)重影響配電網(wǎng)系統(tǒng),作為間歇性分布式能源之一的光伏發(fā)電,其自身并不具備良好的穩(wěn)定性,因而會(huì)給系統(tǒng)電壓控制及電能輸送穩(wěn)定性等造成影響[1]。除此之外,受天氣及光照強(qiáng)度等影響,也會(huì)影響光伏發(fā)電的發(fā)電量。因此,將光伏電網(wǎng)接入智能配電網(wǎng)系統(tǒng)后,系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性會(huì)大幅度降低,給電力系統(tǒng)供電質(zhì)量造成影響的同時(shí),一些情況下,短路及斷路等故障也會(huì)隨之產(chǎn)生。

(2)改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及潮流。光伏發(fā)電接入智能配電網(wǎng)后,會(huì)改變系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷量,并且電流不能均勻分布的情況也會(huì)隨之產(chǎn)生,同時(shí)在并網(wǎng)后,也會(huì)改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致供電質(zhì)量降低的同時(shí),給人們正常生活生產(chǎn)造成影響,不利于電力企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。除此之外,并網(wǎng)后的系統(tǒng)運(yùn)行過程,通常會(huì)有電流不規(guī)則調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)化等問題出現(xiàn),導(dǎo)致供電系統(tǒng)靈活性遭到制約,系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行受到影響。

(3)諧波污染較明顯。并網(wǎng)后的系統(tǒng)直流,會(huì)受逆轉(zhuǎn)變化作用影響,導(dǎo)致交流電逐漸形成,而這一環(huán)節(jié)就會(huì)有大量諧波產(chǎn)生,最終導(dǎo)致電網(wǎng)諧波污染問題逐漸出現(xiàn)[2]。除此之外,并網(wǎng)后的系統(tǒng)會(huì)有超負(fù)荷運(yùn)行情況出現(xiàn),加之并網(wǎng)后系統(tǒng)發(fā)電量占比的增大現(xiàn)象十分顯著,此時(shí)一旦缺乏有效的管理,就會(huì)導(dǎo)致諧波能量疊加問題隨之產(chǎn)生,難以控制諧波污染范圍的同時(shí),致使并電系統(tǒng)中可能會(huì)有其他諧波出現(xiàn),供電質(zhì)量受到進(jìn)一步影響。

二、系統(tǒng)問題的處理對(duì)策

(1)加強(qiáng)電能質(zhì)量監(jiān)控。智能配電腦中接入光伏電網(wǎng)的情況下,會(huì)導(dǎo)致配電系統(tǒng)電能質(zhì)量直接降低,隨之電壓閃爍及電壓短路等一系列電能質(zhì)量及隱患問題就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。面對(duì)此種情況,通過系統(tǒng)電能質(zhì)量控制力度的有效加強(qiáng),能使電網(wǎng)運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性有效提升,所以對(duì)于工作人員來說,應(yīng)將分布式電源開關(guān)操作次數(shù)盡可能減少,同時(shí)基于逆變器的利用,將光伏發(fā)電電源接入到智能配電系統(tǒng),使光伏電源輸出功率的變化情況得以最大限度避免,為系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性提供保障[3]。與此同時(shí),為確保諧波污染問題得以有效控制,應(yīng)將濾波器安裝到諧波電壓較高的母線上。除此之外,相關(guān)工作人員還應(yīng)該對(duì)多功能逆變器進(jìn)行積極研究,在結(jié)合逆變器和濾波器的情況下,通過額定電壓最大輸出功率的利用,對(duì)逆變器輸出電流進(jìn)行監(jiān)控,使諧波電壓得到有效控制,進(jìn)而將諧波對(duì)電能質(zhì)量的影響盡最大可能減少。

(2)進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。光伏發(fā)電接入智能配電網(wǎng)后,此時(shí)的配電網(wǎng)系統(tǒng)就屬于多能源合并系統(tǒng),面對(duì)此種情況,如果仍然使用電網(wǎng)中原有繼電保護(hù)裝置,自然不能為繼電保護(hù)效果提供保障,所以需要與實(shí)際情況相結(jié)合,注重系統(tǒng)繼電保護(hù)的優(yōu)化和完善,基于繼電保護(hù)方向的明確,為繼電保護(hù)作用的發(fā)揮提供保障。如在系統(tǒng)運(yùn)行故障問題發(fā)生的情況下,需要工作人員注意分布式電源的及時(shí)切斷,同時(shí)向原繼電保護(hù)方式方面進(jìn)行調(diào)節(jié),但此種方式會(huì)給系統(tǒng)運(yùn)行速度造成影響,并且也并未對(duì)分布式電源斷開時(shí)限進(jìn)行考慮,加之電源切斷的情況下,諸多質(zhì)量問題會(huì)隨之引發(fā)[4]。所以,為避免上述問題發(fā)生,需要工作人員注意切斷電源過程時(shí)限配合的調(diào)整,同時(shí)為分布式電源獨(dú)立配電,借此即便是分布式電源是以故障狀態(tài)為主,通過繼電保護(hù)的利用,仍然能使大范圍停電現(xiàn)象的發(fā)生得以有效避免,為電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的有效優(yōu)化提供幫助。

(3)重視故障評(píng)估處理。有很多因素都會(huì)影響配電系統(tǒng)穩(wěn)定性,比如說接入方式及接入地點(diǎn)等,一旦介入方式及接入地點(diǎn)等存在差異化現(xiàn)象,都會(huì)嚴(yán)重改變智能配電系統(tǒng),與此同時(shí),電網(wǎng)配電系統(tǒng)穩(wěn)定性與電源自身運(yùn)行特征及系統(tǒng)自身穩(wěn)定性等具有密切聯(lián)系[5]。因此,在智能配電網(wǎng)中接入光伏發(fā)電的情況下,第一,應(yīng)積極排查各方面故障,進(jìn)而全面評(píng)估電網(wǎng)穩(wěn)定性及接入地點(diǎn)、最佳接入方式等,加之針對(duì)性制定故障處理方法,避免故障問題發(fā)生的同時(shí),也能使故障問題發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)有效地解決。第二,與氣候條件方面的影響因素充分結(jié)合,將可靠電網(wǎng)評(píng)估系統(tǒng)積極建立起來,達(dá)到故障預(yù)警目的的同時(shí),保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性。

結(jié)束語

電網(wǎng)配電系統(tǒng)發(fā)展環(huán)節(jié),在智能配電網(wǎng)中接入光伏發(fā)電,會(huì)帶來一系列影響因素,增加故障發(fā)生頻率的同時(shí),難以為電能輸送提供保障。所以,在并網(wǎng)后,應(yīng)注意系統(tǒng)問題的全面分析和了解,之后與實(shí)際情況相結(jié)合,針對(duì)處理對(duì)策進(jìn)行積極制定,借此達(dá)到有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的,安全穩(wěn)定運(yùn)行電網(wǎng)系統(tǒng),為社會(huì)和人們提供優(yōu)質(zhì)電能服務(wù)。