光伏发电并网大电网面临的问题与对策

光伏发电并网大电网面临的问题与对策[ 摘要 ] 随着我国社会和经济的不断发展，直接推动了我国科技不断发展，现阶段，我国对电能的依赖程度越来越大，传统的发电方式不仅污染环境，同时造成了能源的大量浪费。而光伏发电技术作为一种新型的发电技术，主要依靠太阳能，在我国经过了一段时间的发展，该技术已经取得了很好的实际的应用效果，但是，光伏发电并网大电网在实际应用发展过程中，还存在很多问题，因此，本文主要针对这些存在的问题，深入研究这些问题产生的原因，进而针对性的提出合理科学的解决措施，促进我国光伏发电技术的不断发展。[ 关键词 ] 光伏发电；并网；大电网；问题；措施1 引言现阶段，随着我国科技水平的不断提高，人们生活水平的不断提高，但是，在人们日常生产生活中，对电能的依赖程度越来越高，如果离开电，我们将无法生活。但是，在当今世界不断发展的背景下，还面临着很大的能源短缺，而传统的发电技术，如火力发电，不仅给环境带来很大的污染，同时，还大量消耗不可再生资源，面对着这种情况，急需寻求新的发电技术，而伴随着光伏发电技术的出现，极大的促进了发电技术的改革。光伏发电技术作为一种新兴的发电技术，具备高效、无污染的特性，但是，在实际应用过程中，该技术的复杂性以及稳定性并未被很多企业所了解，这就造成在分配电能以及运输过程中存在很多问题，这些问题严重阻碍了光伏发电技术的发展，因此，应该有针对性的提出合理科学的解决措施，不断促进光伏发电技术的发展 [1-3] 。2 光伏发电系统的构成以及并网特点2.1 光伏发电系统的概述光伏发电在原理上不同于其他的发电技术，该技术主要依靠太阳光照射光伏元件，进而在光生伏打效应作用下，使得电荷发生聚集现象，继而产生电动势，最终实现转换成成电能的全过程。通常光伏系统主要有以下几个元素组成：太阳能电池、控制器、交流配电柜等，如图 1。图 1 光伏发电系统的组成其中不同的组成部分发挥的作用不尽相同，在光伏发电系统中，逆变器和太阳能电池方阵是最主要的组成部分。太阳能电池方阵主要依靠串联的方式，将太阳能电池组件组成在一起，从而使得电压足够大，符合输出的要求。光伏发电技术主要特点是变化较快，主要是由于容易受到温度以及光照等因素的影响，如果外界的光照以及温度发生较大的变化，就会直接影响光伏发电的效率，同时，该技术输出的电是直流电，只有将直流电转变为交频电流才可以正常的使用。2.2 并网技术在进行光伏发电系统并网过程中，需要满足一些基本的条件，逆变器输出的电流频率与电网电压的频率相同，同时两者的相位也必须相同，只有这样才可以完成并网过程。现阶段，光伏发电系统的并网主要有两种形式：集中式和分散式。不同的并网方式原理以及特点不尽相同。其中集中式并网的特点：在电能产生时直接输出到大电网，进而在大电网中，根据实际的需求在合理的分配，并网的方式还有一定的适用条件，通常而言，主要用于远距离的运输；分散式的并网技术主要的特点：在电能产生之后，可以直接将电能分配到用电符合上，当电能过多或者电能不足时，可以依靠大电网进行直接条件，该并网的方式在实际使用上也存在一定的使用方式，通常使用在城区的并网。3 光伏发电并网大电网主要存在的问题随着我国科技水平的不断提高，我国光伏发电技术取得了快速进步，同时在实际并网大电网中已经取得了很好的应用效果，但是在实际并网大电网过程中，还存在很多问题，如输出功率容易受到外界环境的影响，因此，造成电能存在一定的不稳定性，主要存在的问题分述如下。3.1 雷击的影响由于光伏发电系统通常在室外，因此，就容易遭到雷击的影响。主要是因为以下原因。在雷云的表面上存在很多的负电荷，这些负电荷就会与电缆以及支架之间产生感应，进而产生高电压，当遇到闪电穿过这个空间之后，就会由于电磁作用，产生较高的感应电流，而在一些光伏发电系统上如果没有避雷设施，就会由于安全距离较短，给光伏发电系统造成很大的破坏，甚至给大电网造成很大的破坏，影响了居民企业的正常用电，给企业带来很大的经济损失3.2 对大电网运行的影响很传统的发电方式不同，光伏发电系统具有自身独特的特点，因此，在对大电网的运行上产生的影响还应该深入研究。如虽然在单个接入点上的功率较小，还是这些接入点还具有一定的特点，如多且存在一定的分散性。然而当光伏发电系统在大规模的接入大电网之后，由于两者之间的相互作用，且相互作用的方式还十分复杂，进而就会影响大电网的正常运行。因此，深入研究光伏发电系统对大电网的影响作用，还需要深入的研究。3.3 控制电网运行方式改变光伏发电系统在实际发电过程中，由于还存在一定的不确定性，这样就在大电网实际运行过程中，就会增加了电网符合预测的难度，增大了控制断面交换功率的难度。由于光伏发电系统在接入大电网时，存在很多的接入点，这些接入点的规模较小且十分分散，这样在实际电源协调控制过程中，就会产生很大的难度。因此，当光伏发电系统并网大电网过程中，就会消弱了对电网的控制力度 [4] 。3.4 新型配电系统的规划当光伏发电系统并网大电网后，就会对配电系统带来一定的影响，就会改变原来的功能，原来只是将电能进行分配，现在还会进行电能的收集、运输以及分配，是一种综合的电力交换装置，但是，光伏发电系统还会影响电网运行的质量，如给电压带来一定的波动、谐波污染等，因此，在进行新型配电系统的规划过程中，英爱进行充分的考虑，应该在方法和思路上进行一定的创新，分布式光伏发电接入系统会对母线的电压、电流等产生一定的影响，甚至影响配网系统的正常运行。3.5 对电网控制和保护设备的影响当在光伏发电系统并网大电网过程中，就会给配网的控制和保护设备带来很大的影响，主要体现在，光伏发电作为一种新型的发现模式，其字发电的原理以及发电过程上和传统的发电技术有很大的差别，因此，在进行并网大电网之后，就会带来一系列的问题，进而影响电网的保护装置，直接影响着电力系统的正常运行。4 提高光伏发电并网大电网的对策经过上文所写，随着我国科技水平的不断提高，我国光伏发电系统得到了很大的提升，但是，在实际并网大电网过程中，还存在很多问题，这些问题都会直接影响并网大电网的正常运行，因此，有针对性的提出合理的解决措施，主要的解决措施分述如下。4.1 安装必要的防雷系统为了防止光伏发电系统遭到雷击，因此，应该安装必要的防雷措施。主要从两个方面进行考虑：外部防雷保护和内部防雷保护。在外部防雷保护系统可以从以下几个方面考虑：如安装引地线、接地装置与接闪器。在内部防雷保护可以采取安装等电位系统、涌浪保护等，提高综合防雷效果。4.2 深入研究大电网与光伏发电系统之间的相互作用随着光伏发电并网大电网的不断进行，两者之间存在很大的相互影响，且两者之间的相互作用十分复杂。因此，还需要对大电网的性质进行深入的了解，由于微网的存在，就会给配网的安全稳定带来很大的影响，深入了解大电网与微网的本质，有利于提高光伏发电系统并网大电网的效率。4． 3 对新型光伏发电配电系统进行合理的规划现阶段，随着光伏发电技术的不断进步，其理论水平也在不断提高，因此，在微网研究以及分布式电源配网规划的研究基础上，要对光伏发电技术以及并网的实际特点和方式进行深入的研究，不断研究新型配网系统的方法和理论，进而提高光伏发电技术的电能输出方式以及并网技术，通常针对其中存在的对电压的影响，还要进行充分的考虑，解决电压不断波动的影响以及谐波污染问题，在实际规划过程中，还应该对光伏发电的原理进行深入的研究，清楚的了解发电的全部过程，进而提高发电的稳定性，同时，在合理规划电网的前提下，不断保证光伏发电技术的经济性、环保性、安全性以及可靠性，从而促进我国发电技术的不断进步。4.4 提高对配电系统的电能的控制力度由于光伏发电系统在进行实际发电过程中，还存在很大的不确定性，这样就导致在实际功率输出时，产生较大的波动，这就会给用户带来很大的影响，逆变器在实际运行过程中，也会产生谐波，这样就导致配电系统的谐波也会增加。因此，应该提高对配电系统的电能的控制力度 [5] 。5 结语综上所述，随着我国社会和经济的不断发展，我国电力系统也在不断完善，而传统的发电方式存在很大的落后性，不仅造成了环境的污染，还会造成能源的浪费，而随着光伏发电技术的出现，有效的提高了发电技术。但是在光伏发电并网大电网中还存在很多的问题，因此，提出有效措施解决这些问题就十分必要，从而促进我国光伏发电系统的不断发展。[ 参考文献 ] [1] 肖大鹏 . 光伏发电并网大电网面临的问题与对策 [J]. 通讯世界 ,2014,01:39-40. [2] 姚致清 , 于飞 , 赵倩 , 张群 . 基于模块化多电平换流器的大型光伏并网系统仿真研究 [J]. 中国电机工程学报 ,2013,36:27-33+6. [3] 侯玉强 , 李威 . 大规模光伏接纳对电网安全稳定的影响及相关制约因素分析 [J]. 电网与清洁能源 ,2013,04:73-77+84. [4] 李坦 . 光伏发电并网研究综述 [J]. 技术与市场 ,2011,09:259. [5] 张亮 . 光伏并网发电系统对电网的影响研究 [J]. 科技创新导报 ,2015,31:9-10+34.