淺析光伏發電并網產生的影響及解決方案

摘 ? ?要：結合光伏發電并網后對電網運行中產生的幾個不利影響，包括電網運行控制、電能質量、孤島效應等問題，提出具體的解決方案，從而提高光伏發電并網在電網運行過程中的效率。

關鍵詞：光伏并網; 電網工程; 孤島效應;

0 引言

我國的能源與經濟發展之間的矛盾使得能源問題變得越來越緊張，光伏發電能夠一定程度上緩解這些能源壓力。目前先進的分布式光伏發電技術，從而可以滿足人們在日常生活、工作之中的用電量，確保人們更好的從事各種活動。

1 光伏電源

光伏電源是通過使用可再生的太陽能進行電能轉換，使用太陽能電池板將太陽能轉化為電能的一個裝置。光伏電源依托的是太陽能的光生福特顯影，運用太陽能所發出的熱量，運用太陽能在電池板的作用之下，產生電能。光伏電源裝置主要是由三部分構成的，這三部分分別是控制器、太陽能電池板、逆變器。光伏電源裝置是在這三部分的共同作用之下進行電能的儲存以及轉換。光伏電源的使用具有很多好處，其使用不僅可以降低對于環境的危害，還可以取得更好的用電效果。

2 光伏發電并網對電網的影響

光伏發電作為新興發電形式，在并入電網過程中還是對電網運行存在一定影響，主要體現在以下幾方面：

對電網運行控制有一定影響。光伏發電系統有集中式并網和分散式并網方式，集中式并網就是指將光伏發電所產生的電能直接輸送到電網，供電網調度使用，這種并網方式主要適應于大型光伏電站并網，如大面積的公路光伏發電裝置就是運用這種方式并網;分散式并網是指所發出的電能不直接供往電網，產生的電能存在某一負載中，電網需要的時候再調度使用，通常用于城區內、特別是于建筑結合的光伏系統，比如裝置于屋頂上的光伏發電裝置。再者光伏發電主要是利用太陽光進行發電，因而受天氣影響較大，發電量存在不穩定性。光伏發電系統并網形式的不同和發電量的不穩定造成光伏發電裝置所發的電量并入電網后電網中電源點數的增加，并且這些點數的分布和數量沒有任何規律可循，所以對電源的控制和電網的運行都增加了一定的難度。

對電網運行統一性產生一定影響。由于光伏發電系統與傳統發電行業發電形式不一樣且發電所采用的能源不一樣，所以發電停電的時間不能統一。在傳統發電行業進行發電時光伏發電可能因為天氣原因沒有進行發電，也可能在傳統發電行業因為某種原因停電時光伏發電正在發電，因而兩者不具備統一性。如果在傳統行業停電時而光伏發電系統正在發電供向電網，那么就會產生“孤島效應”影響，即成為孤立電源對周圍電網進行供電，一旦電網來電會產生較大的沖擊電流，對電力設備設施造成損害和給可能正在維修電網的維修人員造成身體傷害或者生命傷害。

對電網成本運營的影響。光伏發電裝置接收太陽能產生電能后由逆變器接入國家電網，電網系統必須增加容納電量的容器和轉換電能的容器以便接納使用光伏電能，從這一方面說，光伏發電增加了電網的設備耗能，加大了電網的經濟運行性。另外光伏發電系統并網也加大了電網的工作量，需要投入大量的技術人員去操作并網，這也增加了電網的運行成本。

對電壓和電能質量的影響。在光伏發電裝置產生的電能沒接入電網前，電網的電流形式單一且電流平穩易于掌控。而當光伏發電裝置產生的電能接入電網后使得電網的電流形式多樣化，并且光伏發電裝置產生的電能本身會受天氣等的影響造成發電量不穩定，這種影響會延續到并入電網后，對電網的電流產生影響，導致電網的電流不穩定且變得不易掌控。大型光伏發電系統發電量高、對電網影響大，然而如果大型光伏發電系統受天氣影響勢必會造成電壓的波動。另外，由于光伏發電系統所發出的電為直流電，在經逆變器轉變進入電網時肯定會產生諧波，對電網造成影響。

對運行調度的影響。當前光伏發電技術還不成熟，自動化功能還不完善，且光伏發電裝置的發電功率直接受天氣變化影響，所產生的電能是不可預測的，所以光伏發電裝置所產生的電能的可調度性也是不可控制的。在原有的調度下，電網相關數據的變化可能導致電網的可用電量減少，從而導致電網對電量的控制度及調動難度加大。因此當在電力系統中光伏發電裝置所產生的電能較多時，電網應采取積極的措施應對電量調度問題。

對電網后期發展的影響。隨著光伏發電的發展越來越成熟，建設面積越來越大，其負載及反送功率也會呈現一定的變化，進而使得原有的電網難以滿足需求，需根據實際情況重新進行規劃，重新審視調度電網的運行方式，這在一定程度上增加了電網的資金投入，增加了相關人員的日常工作量，加大了運營成本。

3 解決光伏發電并網對電網影響的方案

對于以上光伏并網發電系統并網后對電網系統的影響，應提高光伏發電并網技術，穩定光伏發電裝置發電量，控制光伏發電電能并網后的電流穩定性，盡可能的降低光伏發電對電網的影響，使之對電網產生有益的影響，消除安全隱患，真正為我們所用。

首先對光伏發電系統并網之前要制定完善的政策和相關標準，規范其運行，將對并網之后的影響降到最低;其次，對接入電網的光伏發電站必須要求配備“孤島效應”檢測技術裝備，防止“孤島”現象發生，保護電網電流的穩定性和工作人員的安全。孤島檢測技術有主動式檢測和被動式檢測兩種方式，主動式檢測是指主動制造擾動，當發生故障時擾動快速增加并被檢測出來，而被動式檢測技術是指只在產生故障時檢測波動。

另外隨著信息化技術的發展能對電網進行整體監測并對數據進行分析處理，對并入電網的光伏發電信息重點檢測，充分掌握其變化，以便及時發現問題解決問題。

4 結語

太陽能發電是傳統發電的有益補充，鑒于太陽能發電對環保與經濟發展有重要意義，各個國家都在全力推動太陽能發電工作，光伏發電裝置因為對環境要求低、易于操作、便于維護、發電量高等優點，被廣泛應用，從長遠來看可能在我國電力發展中占據主導地位。

參考文獻

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作者信息：楊婷婷，國網福建省電力有限公司安溪縣供電公司，工程師