光伏发电系统对电力调控的影响论文_田海,

光伏发电系统对电力调控的影响论文_田海,

国网四川省电力公司米易县供电分公司,四川 米易县 617200

摘要:光伏发电作为新能源和清洁能源,是国家出于社会环保清洁考虑而在未来将要主力推行的能源产业。目前的光伏发电因自身工作原理、系统结构等问题,在具体的使用投入中还没法做到十全十美。但在清洁能源受到重视的当下,光伏发电系统也存在着极大的发展空间。在发电系统逐渐进步的将来,其自身的电力调控问题一定能被有效解决,让供电产能有效提升,在电力时代中发挥出更大的作用。

关键词:光伏发电;电力调控;影响;展望

引言

近几年来,随着大规模光伏发电的快速发展,不仅给电力系统和电力企业的发展带来前景,同时也提高了人们保护环境的意识,为实现可持续发展奠定基础。因此,为了使大规模光伏发电能够广泛应用与发展,不断满足现代化建设的需求。因此,应该对光伏大规模发电系统进行深入研究,不断了解其电网系统以及电网造成的影响,并对其进行深入探究分析,培养相关专业的专家和学者,对这些负面影响进行消除,从而更好地利用新型能源,不断为人类社会做出贡献和发展。

1光伏发电系统的现状分析

目前在我国农村的工业供电以及通信、荒漠光伏供电中都大量应用光伏发电系统,目前被大量使用的是独立光伏发电,这是指通过光伏组件方阵能够为一个区域的居民和住户提供用电的系统,这种独立光伏发电规模较小,范围有所控制,从而才能保证整个区域的居民用电和电压正常。近几年来,这种光伏发电系统被大量应用于荒漠以及偏远山区之中,由于他们的用电量较小,这种供电系统才能保证供电质量和安全。在我国的光伏发电系统运用过程中,除了独立光伏发电系统,还有并网光伏发电系统。并网光伏发电相对于独立光伏发电来说,应用范围更广,主要应用于军事、城市应用、野外以及石油、通讯等各个方面。此外,在近几年的发展过程中,并网光伏发电的大规模应用还在不断发展和扩散。而我们所提到的独立光伏发电和并网光伏发电以及大规模光伏发电,大部分还是取决于太阳能光伏发电。但是,目前我国在太阳能光伏发电的应用上还存在着很多问题与不足:第一,我国光伏发电的基本材料不足,大部分都需要国外进口。第二,用于光伏发电的太阳能电池大量用于出口,在光伏发电的使用上不足。第三,我国对于太阳能光伏发电的基础设施等维护不到位,使光伏发电发挥不出其原有的价值。第四,相关法律政策实施不到位,无法保证光伏发电的正常运行。总的来说,光伏发电虽然存在着很多的不足与问题,但是前景光明。通过不断分析大规模光伏发电对电力系统的影响,并制定出相应的解决措施与方法,能够不断解决问题,使光伏发电得到有效利用。

2光伏发电系统对电力调控的影响

2.1影响无功电压的特性

光伏发电系统本身是依靠太阳能资源产生电能,日照越充足产生的电能才越多,基于这一运行特点,国内很多光伏发电系统在建立之时都会选择海拔高、日光足的地方,比如像戈壁滩或者沙漠等处,或是其他人烟稀少的“无人区”。这些地段由于位置偏僻,电能的需求量少,相应的电系统负荷也不需要太高,因此也使得国内的光伏发电系统存在一个常见现象,就是以光伏发电系统供电的电网其短路容量很低。因为光伏发电系统需要日光充足的地方,而其产生的电能都需要用远距离高压输送到千家万户,在这一运输过程中,电能就可能发生随机波动,对于电网运行的无功平衡影响很大,因为随机波动的有功出力会穿越近区电网和长距离的输电通道,从而对无功平衡产生冲击,使得电网的整体平衡性都受到影响。

2.2影响继电保护

光伏发电并网运行系统让光伏电网的潮流具有了双向性,而随之而来的是电网故障时短路电流的改变,不管是大小、方向还是分布,这些因素都成为了不确定性。也因此装设继电保护装置成为光伏发电系统中一道必不可少的工序,这是为防止出现电网故障后整个电网系统出现失稳和反送电的情况。通常而言,继电保护装置对于整个电站具有非常大的保护作用,可以很好的保护电网避免故障冲击。然而,在光伏发电并网运行系统中,已并网的发电系统向大电网进行功率输入工作时,就会造成原继电保护装置的保护区域缩减,即继电保护装置无法在做到有效的保护电网避免故障冲击,这样一来继电保护装置工作的灵敏性与可靠性就会大打折扣。

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2.3孤岛效应的引发

孤岛效应是指在电路上,某个区域明明有电流通路但实际却没有电流通过的现象,具体表现为电网已经失压,但发电系统仍就对电网中的邻近部分线路进行供电。这就是电流系统中所谓的孤岛效应。在当前,国家的光伏发电应用正在逐渐扩大,并网光伏电站的数量正在增加。孤岛效应发生的概率也在随着电站的增多而增多。其不仅会对光伏发电站本身的设备带来极大的损害,同时也会让大电网的损害进一步扩大为灾害事故。比如,处于孤岛效应的电流通路虽然没有电流通过,但本身还处于供电状态,因此会对供电公司的现场检修人员造成极大人身安全隐患,极容易引发人身财产损失。因此电网调控中心应当做好相关工作来保障电网的安全稳定运行。

2.4对调控管理方面的影响

光伏发电系统作为一种和火电、水电等电力系统迥异的发电系统,在运营人员上和传统大型国有发电企业存在极大的不同,其自身的需求具有相当程度的灵活性,并会因此出现“量身订做”的情况,即根据自身的需求对机组进行并、解列。另外,光伏发电由于其自身发电原理所受自然条件的影响,使其充满了随机性与不可控性,让配电网侧的能力管理相较于传统火电、水电出现了很多的新难题,同时也让调控中心的调控力度及实施难度猛增不降。此外,在未来大型并网光伏发电站的数量只会越来越多,其直接接入的电压等级也在提高,电网调控的管理模式也会更加复杂化。

2.5光伏发电系统对电能质量的影响

电能质量是电力系统运行管理中一块非常重要的区域,既是电力企业社会信誉的象征,也是自身竞争实力的体现。在两种光伏发电系统中,并网运行系统对于电能质量的影响尤为突出。我们知道,要检测电网的电能质量如何,最直观、也最易见的方式是看它的电压、频率还有波形。相较之下,光伏发电系统在这方面存在天然的缺陷性,而这种缺陷性的产生和它自身的工作原理息息相关。当光伏发电站并网时,系统的容量就会增大,因为接入的光伏发电机组系统数量与规模的不同,原本的发电系统在自身的整体架构上出现了很大的改变,对于电网的潮流分布控制开始变得更加困难。因为难度上的提高,随之而来的就是一系列调控难点,在并网光伏发电系统中,有功和无功等功率上的变化都会对电网带来冲击,而即使在发电系统内部,其发电组件的启停也会对电力的输出造成极大的影响,使其发生改变,并最终使电能质量下降,对用电客户的用电效果造成极大的影响。

3光伏发电的展望

我国光伏发电虽然取得了很多的成就,但是依然有很多难题需要攻克,总体上来讲,其发展前景是很好的,尤其是近些年来,我国加大了对光伏发电的投入,大力扶持我国的光伏发电企业,加快对光伏技术的科研投资,一系列的政策出台帮助光伏发电并网技术取得了很好的发展势头,尤其是一些前沿科技,不断突破欧美等发达国家的封锁,大大促进了我国光伏发电技术的发展,从很大程度上提高了我国的国际影响力,我们相信,随着我国光伏发电技术的精进,会不断的发展我国光伏发电产业,促进我国光伏发电技术的不断进步。

结束语

总的来说,大规模光伏发电是现代社会发展的趋势。因此,相关产业的专家和学者应该加快研究速度,努力排除发展光伏发电路上的负面影响和困难。不断为我国电力行业铺垫道路、做好基础,从而促进电力企业的快速发展。

参考文献

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[4]吕越 ,吕超 , 光伏发电对电力企业的影响 [J]中小企业管理与科技 ,2017(5)21-21.

论文作者:田海,

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第7期

论文发表时间:2019/8/27

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