光伏发电系统对电力调控的影响

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　　摘要：随着我国经济的发展，能源与资源的消耗对环境的影响日益严重，光伏发电作为清洁能源其开发利用显得日益重要。光伏发电系统具有资源普遍、无污染，设备可靠，维护简单并受地域条件限制小的特点。并且，我国太阳能资源十分的丰富，排除西南以及黑龙江边境地区外均为高太阳能资源区，这对发展光伏发电系统十分有利。同时，光伏发电也存在着诸多问题，如功率输出不稳定，可调度性差，并具有间歇性发电和随机波动性变化的特点。这些都对电力调控造成一定影响，对电力调控工作的管理与操作提出了一定的挑战。因此，本文就光伏发电系统对电力调控的影响进行了分析与探讨。
　　关键词：光伏发电;电能质量;电力调控;电网安全
　　一、光伏发电对电力调控的影响
　　1.1系统电能质量方面
　　电网的电能质量主要体现在电压、频率以及波形。而光伏发电系统其自身的工作原理决定了其此方面的缺陷性。当并网光伏发电站并网或与系统解列时，其有功与无功功率的变化均会对电网造成冲击。同时其内部光伏发电组件的启停也会造成输出的改变，从而影响电网的电能质量。而且在光伏发电产生的直流电源逆变成并网所需的交流电的过程中，将会产生大量的谐波污染。
　　1.2发电计划方面
　　我国电网长期以来均以火电发电为主，其功率的输出具有良好的稳定性与可预测性。但光伏发电受到季节、温湿度、天气的影响，使其充满了随机性与不可控性，影响了系统运行的稳定性，增加了电网发电计划的制定与实施的难度，并且随着国家新能源政策的推进，光伏发电所占比例将会进一步提高，必将增加供电公司电力调控的难度。
　　1.3继电保护方面
　　光伏发电系统的并网使得电网中的潮流具有了双向性，并且电网故障时短路电流的大小、方向以及分布也会因此而有所改变。因此光伏发电系统与系统变电站均需要装设继电保护装置，防止故障后的系统失稳与对系统反送电，保护光伏发电站本身也保护系统不受到故障多次冲击。当已并网的光伏发电系统向大电网输入功率时，会使原继电保护装置的保护范围缩小，从而影响到继电保护装置工作的灵敏性与可靠性。
　　1.4孤岛效应
　　在電力系统中，孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。随着并网光伏电站的增加，孤岛效应发生的概率也会随之增加，其不仅会对光伏发电站本身的设备造成损害，也会对大电网本身的设备造成损害进而扩大事故，同时还会对供电公司的现场检修人员的人身安全造成威胁。因此电网调控中心做好相关工作来保障电网的安全稳定运行至关重要。
　　二、精心调控，确保电网安全
　　2.1合理应用电力法律法规
　　尊重科学发展进步的脚步，遵守电力市场的规律规则，结合光伏发电的自身特点与本地电网特有的运行情况，制定切实可行的电网调控管理办法，使自身的工作具有合理性与合法性，同时兼顾本地电网运行的特殊性，实现精心调控，优化调控，与时俱进，确保安全。
　　2.2优化电网结构与技术
　　光伏发电作为清洁能源具有巨大的优势，但其自身的不稳定性与不确定性也是其最大的弱点，而电网机构是否
　　科学合理、是否符合当前能源发展的需要决定了新能源大电网的兼容问题。毕竟一个坚强的电网才是新能源技术介入的基础。调控部门应根据本地光伏发电的规模与分布情况，合理调整电网运行方式，调整相应的继电保护配合，从而从运行上为光伏发电企业做好服务，保障国家发展新能源的正确理念。并应用直流输电以及柔性交流输电技术，改进优化能源存储技术，从短路功率与动态稳定方面着手，既维护光伏发电的健康发展，又保障电网本身的安全运行。
　　2.3科学规划，加强管理
　　在大力支持光伏发电这种新能源技术发展的同时，也要做好科学的规划，做好自身电网负荷、容量及结构的充分调研，仿真实验自身在电能质量等方面可承受的范围，确定合理的光伏发电装机容量。
　　同时依据统一调度，分级管理电网调控原则，加强日常管理与相关人员培训，按时修改与签订调度协议，落实各级调度关系。严审相关检修计划，杜绝非故障情况下的非计划性并、解列行为。同时加强光伏变电站的自动化设备运行监控，做好信息实时采集与上报，做到充分利用新能源，合理安排计划生产，进而促进电网的进步发展。
　　三、对于光伏发电未来发展的预估和相关建议
　　3.1电网结构上的技术增强和优化
　　光伏发电的优势在于其作为清洁能源的独特性，而缺点则是受环境、天气等因素影响而带来的巨大的不稳定性与不确定性。要解决这一问题，电网机构的科学合理与否很关键。电网结构是否符合当前能源发展的需要决定了光伏能源与电网之间的兼容状况，因为在能源技术中，电网是其介入的基础，电网的坚强程度会和能源技术的介入状况产生最直接的关联。所以加强电力调控很重要的一个因素便是本地光伏发电的规模与分布情况的掌握，如果调控部门能够合理的调整电网运行方式，让继电保护可以展开合适的配合，那么对于电网运行就能起到一定程度的改进作用，从而在运行上让光伏发电系统产生更好的供电能力，让电力企业做好更好的供电服务。
　　3.2强化调控制度
　　光伏电网中存在很大的不可控性，在调控难度上要比普通的火电或水电高许多，因此在具体供电工作中，加强调控规划和人员安排，增强调控制度，可以增强光伏发电的管理力度。同时建立起对应的维修系统，制定和光伏发电系统的工作原理相关的维修、维护措施，也能让检修人员有效应对诸如孤岛效应等在光伏发电中较为常见的问题，保障供电的稳定。
　　3.3增强电网结构分布和调研
　　科学规划应是在光伏发电被大力推行和发展的同时并行做好的工作之一，光伏发电系统因为自身原因在电能质量方面有很大的负面影响。而如果能就电网负荷、容量及结构部分做好充分调研，就能在有效提升电能质量等方面的可承受范围，在一定程度上缓解因为“系统容量过大”等问题带来的影响。供电公司如能确定科学化的光伏发电装机容量，做到统一调度、分级管理，相关人员严格按照电网调控原则进行系统操作，加强人为可控因素，落实各级调度关系，降低非故障情况下发生非计划性并、解列的行为，那么在很大程度上能够降低谐波问题，会对光伏变电站的电力调控产生维稳的效用。
　　四、结语
　　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。
　　参考文献：
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　　[2]贾春凤，计京鸿，大规模光伏发电对电力系统影响综述[J]南方农机，2018（5）12-12.
　　[3]余俊杰，韩春，光伏发电对电力系统的影响[J]城市建设理论研究（电子版），2017（12）22-24.
　　作者介绍：
　　李福培（1990.9.20-）;性别：男;籍贯：广西桂平 ;民族：汉;学历：硕士研究生;研究方向：新能源发电与微网技术;单位名称：广东电网有限责任公司中山供电局。
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