...网报 报道多项光伏发电并网国标通过审查 -中国电力科学研究院
刘霞
摘 要：近些年来，太阳能光伏发电受到了更加广泛地关注，太阳能光伏发电凭借着自身清洁、环保等多方面的优势已经投入到电力生产中，产生了十分可观的经济效益和社会效益。本文中，笔者首先简要介绍了光伏发电系统的发展现状；其次，较详细分析了光伏并网发电对电力输配电网的影响；最后，重点探讨了含光伏发电的电力系统运行的对策，希望能够为今后的相关研究提供一定的参考。
关键词：光伏发电；输配网；问题及对策
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0198-02
随着社会经济的不断快速发展，电力行业也获得了长足的进步。太阳能作为一种新能源已经较为广泛应用到发电行业中，获得了十分可观的经济效益，并促进了社会经济的不断发展。然而，太阳能光伏发电虽然得到了较广泛地应用，但是在实际的应用过程中还存在诸多问题，这些问题的存在严重阻碍了光伏发电的进一步应用，为了能更好解决光伏发电出现的问题，需要在今后的发展过程中对光伏发电系统与电力输配网不断改进和完善。
1 太阳能光伏发电系统的发展现状分析
现阶段，在强大科技实力的支撑下，太阳能的应用有了更大的发展空间，特别是在生态环境日益恶化的背景下，新能源的开发和应用成为了人们关注的焦点，太阳能作为一种新能源，有着丰富的资源、分布广泛、清洁、安全、用之不竭等优点。由于它的能量可转换多种形式的能量，应用范围之广，通过对太阳能多年的开发，太阳能光伏发电出现于上个世纪50年代，从那时开始逐渐受到世界各国，尤其是那些西方发达国家的广泛重视。进入新世纪以来，随着全球能源供应变得越来越紧张，太阳能光伏发电的优势更加显现出来，在全球范围内的应用规模也变得越来越广。目前，太阳能光伏发电的主流发展方向是大型光伏并网电站，其具体的表现形式有边远无电农牧区的独立发电系统、通信工业应用、与建筑物结合的并网发电系统等。
2 光伏并网发电对电力输配电网的影响
纵观各种能源发电系统，稳定性差、随机性强、可控性弱、调节性低的问题，光伏发电系统也不例外，当其并入大电网后，电网的运行会受到不同程度的影响，如对电力输配电系统保护的影响、对电能质量控制的影响、对电力运行调度的影响等。
2.1 电力输配电系统保护受到的影响
在大输配网的运行过程中，当多个光伏发电系统接入之后，一定时间内的系统短路电流会快速增加[1]。基于此种情况，原有的熔断器极易出现误动作，过流保护作用基本上名存实亡。与此同时，将光伏发电系统并网之后，电网的辐射状网络以及无方向网络也将会出现转变，逐渐向含有多电源的双向网络转变。如此这样一来，由于传统的熔断器在当初设计的时候缺乏在方向性问题上去考虑，在输配电网中光伏发电系统的并入则意味着传统熔断器作用的起不到作用。因此，在设计输配电系统保护装置的时候，应当着眼于整体，多层面、多角度的考虑问题，必要的时候可以对整个保护体系进行重新调整和规划。
2.2 电能质量受到的影响
综合当前光伏并网发电的实际情况，电能质量受到的影响主要表现在以下两个方面：第一，光伏发电系统的可控性比较差，再加上客观环境因素的影响和制约，一旦将其并入大电网之后，会导致原本可能存在的电能质量不高问题变得更加严重；第二，光伏发电系统的启动会在一定程度上引发大电网电压的闪变，特别是在启动期间会容易产生谐波，这些谐波对于大电网整体的稳定性会产生较大的负面影响[2]。因此，光伏并网发电之后，电力输配网电能质量受到的影响不可避免。
2.3 运行调度受到的影响
在光伏并网发电后，对输出功率进行远程调控不可避免，这样可以最大限度地保证输配电网运行的稳定性。可是，就目前国内的光伏发电系统现状来看，电网调度都是以地区为基础的，涉及到的光伏發电厂不同，其发电成本、送电成本也各不相同，这就直接导致了运行调度问题的出现[3]。
3 含光伏发电的电力系统运行分析对策
鉴于光伏并网发电之后，针对前文所述问题的存在，为了能够保证电力系统的平稳运行，提高电能输送的质量，必须要对存在的问题进行具体分析，并提出相应的解决策略。接下来，笔者在参阅相关文献资料的基础上，结合一些日常的实践经验，就含光伏发电的电力系统运行分析对策进行较详细探究，具体内容如下。
3.1 电能质量分析
前文笔者已经提及过，在大电网中接入多个光伏发电系统之后，浪涌、电压脉冲、谐波的电能质量问题将会随之出现。在当前现有的科学技术水平下，解决浪涌、电压脉冲以及谐波的问题通常都是采取降低光伏发电系统并网、脱网次数的方式[4]。另外，在针对这一问题解决方面时，多功能逆变器控制策略也能够起到非常积极的作用。如果电能质量的解决可以通过同现阶段的智能电网配合，光伏发电系统并网之后整体的电能质量将会得到更加明显地改善。
3.2 继电保护设计
作为一个多方向的多电源系统，含光伏发电系统的电力系统的继电保护装置应当具有方向性，只有这样才能够实现对继电的保护。通常而言，继电保护设计的方案可以有两种选择，一种是切源方案，另一种是孤岛方案。首先是切源方案，该方案更多强调的是在故障发生之后切断所有的光伏发电系统。其次是孤岛方案，孤岛方案提倡的是利用速断等手段，通过光伏发电系统独立承担部分供电负荷[5]。如果将切源方案和孤岛方案放在一起进行相互比较的话，各有各的特点和优势，只不过孤岛方案相对于切源方案而言在对电网的整体影响方面要小得多。
3.3 故障处理与可靠性分析
大规模接入光伏发电系统之后，输配电网的整体结构以及运行特定都将发生显著的变化，要想实现对此种情况的处理，传统的故障诊断方式已经发挥不出应用的作用。此外，受到光伏发电系统并入的影响，大电网整体的稳定性将会受到一定程度的影响，特别是在接入容量、装机位置等因素方面，会直接导致故障诊断和处理方式的变化。相关工作人员在进行故障诊断和处理时，应当考虑到电网的实际运行情况，分析负荷相、电压频率控制等参数，利用合理的处理方式对故障进行处理。
3.4 优化调度与协调运行
在进行光伏并网发电系统负荷优化调度之前，必须要对区域内负荷的需求有所了解和掌握，对其优化调度与协调运行的具体操作期间，只有科学合理的调度才能够保证全网电能运行的经济性。另外，实际的操作过程中，由于光伏发电的清洁、环保、低碳的特征，通过提高其利用率，能够更好地推动光伏发电产业的发展。
在分布式光伏电源接入到大电网之后，应当尽可能地降低对微网的影响，保证微网的运行能够和大电网并网运行，同时又要能够以孤网的形式独立运行，还要保证并网运行和孤网运行两种模式的顺利切换。因此，微网和大网之间的并网，要具备很强的稳定性，特别是在微电网高渗透率下与大电网的相互作用问题，更值得我们给予应有的关注和重视。
4 结语
总而言之，从目前社会经济发展的趋势以及环境保护问题的严峻形势来看，太阳能光伏发电产业的市场前景将会有着非常广阔的发展空间，特别是在科学技术不断完善和创新的情况下，太阳能光伏发电将会获得更加强有力的支持。光伏发电系统接入电力输配网已经成为了一种发展趋势，在这种新形势下，相关从业人员通过切实的努力解决好二者之间的问题能够最大限度地提升电网运行的稳定性和可靠性，创造出更多更好的经济效益和社会效益，实现共赢。
参考文献
[1]马士明.光伏发电系统接入电力输配网常见问题及对策研究[J].冶金丛刊，2016，12（04）：69+74.
[2]段世明，郭红旭.光伏发电接入10kV系统对配网的影响[J].黑龙江科技信息，2015，26（15）：40-40.
[3]张琳.太阳能光伏发电系统接入电力输配网的问题与对策建议[J].科技与企业，2015，18（03）：174-174.
[4]陈振兴.光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述[J].中国高新技术企业， 2014，78（30）：122-123.
[5]王鹏举.光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述[J].城市建设理论研究：电子版， 2014，89（35）：178-145.
