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分布式光伏并網問題分析與建議

時間:2020-04-07?? 作者:三維鋼結構 點擊:
  分布式光伏并網問題分析與建議
  
  近年來,隨著環保節能理念的發展,分布式光伏發電技術應運而生,逐漸在電力系統中得到廣泛應用。基于此,該文首先探討了分布式光伏發電對配電網的影響及存在的問題,其次從創新調壓設備、改善調壓方式、同步并網、優化并網設計方案4方面,提出了分布式光伏發電并網問題的解決建議,希望為相關人員提供有效參考,促進配電網系統的良好運行。
  分布式光伏支架
  現階段,國家越發注重對可再生資源的利用,在對太陽能資源開發期間,分布式光伏發電并網技術得到發展。其能夠起到電源的作用,利用光伏發電的優勢為電力系統供電。然而光伏電源與接入配電網會產生不利影響,因此相關人員需擬定方案,采取針對性措施予以解決。
  
  1 分布式光伏發電對配電網的影響及存在的問題
  
  1.1 影響潮流分布
  
  分布式光伏發電與傳統電源系統有較大差異,其受溫度、陽光輻射等外部環境影響較大,輸出功率容易變動,呈現浮動性特點。然而此類變化有規律可循,一般情況下,陽光晴朗時的光伏發電力度強,系統能夠正常運行,到了烏云密布天氣,系統電力微弱。受此特點影響,光伏電源在運行期間會對配電網帶來不利影響。傳統的配電網為輻射式結構,電源連接在用戶端模處,利用分布式光伏發電技術后,相當于在配電網中增加了電源數量,致使潮流分布更為復雜,容易出現逆流問題,而配電網中電壓也會受到影響,變得混亂。除此之外,分布式電源容量和連接位置也會對配電網中潮流的大小帶來影響,使之發生波動。
  
  1.2 影響電能質量
  
  1.2.1 電壓偏差與波動
  
  光伏發電會對配電網中的電能質量帶來影響,通常情況下,電力系統中存在不同負荷點,電壓會跟隨潮流流向逐漸下降。然而采用分布式光伏發電模式后,在潮流復雜的情況下,一旦出現逆流問題,會使傳輸功率降低,導致負荷點電壓上升,進而出現電壓偏差。而光伏電源作為配電網系統中的關鍵部分,出力程度不同會導致潮流發生變化,憑借系統自身的能力很難對此進行控制。如果工作人員并未按規定開啟與暫停分布式電源,在其接入或退出系統時,可能致使輸出功率大幅變化,電壓出現較大波動及閃變[1]。另外,溫度變化、陽光強度等也會導致電流輸出功率浮動與電壓波動。
  
  1.2.2 諧波污染與孤島問題
  
  在光伏電源供電期間,輸出的直流電經過逆變器會轉變為交流電,在配電網系統中可能出現諧波污染。一般情況下,工作人員可以加入合適的濾波器,對光伏容量較低的電源進行控制,避免出現諧波污染。但是近年來,光伏發電規模逐漸擴大,配電網中電量日益增長,以此方式控制污染效果不佳,為此,我國技術人員需要繼續進行研究與實踐,爭取早日提出可以解決此問題的對策。另外,分布式光伏發電也會導致孤島問題的出現,尤其在配電網斷電情況下,供電企業不易掌控光伏電源的情況。隨著并網系統的敷設,孤島面積會加大,帶來嚴重危害,影響人類與電力設備的正常工作。即便在供電恢復以后,配電網也會因為相位間的差異問題遭受沖擊。
  
  2 分布式光伏發電并網問題的解決建議
  
  2.1 創新調壓設備
  
  針對以上分布式光伏發電并網存在的問題,技術人員需要深入研究,制定針對性的解決策略。為了改善配電網電壓偏差的情況,可以對調壓設備進行優化與創新。在光伏發電模式下,企業需要引進無功發生器、靜止補償設備等先進系統,使其發揮作用,調節配電網的電壓。
  
  2.2 改善調壓方式
  
  除了改善調壓設備外,還可以通過調整電壓的方式緩解分布式光伏發電并網問題。因為配電網調壓工作較為復雜,技術人員需要分析不同節點的運行狀態及特點,同時考慮到光伏電源的建筑規模與外部環境情況,據此制定針對性的策略,對光伏電源進行設計[2]。另外,還要注重光伏發電對配電網的影響及自身存在的問題,在調節電壓時,切忌打亂原有的配電網結構狀態。
  分布式光伏支架
  2.2.1 調節變壓器變比與光伏電源接入位置
  
  對配電網中的變壓器變比進行調解,可以科學分配線路的電壓,減小與預期的偏差程度,避免其超出供電范圍。在工作期間,技術人員需要先調節變壓器,之后再介入光伏電源,期間要對線路情況進行實時探測,需多次調整變比,通過反復操作達到預期效果。如果部分配電網系統無法調節變壓器,技術人員需要對改變分接頭的壓力。如果依然無法平衡電壓,則更換其他類型的變壓器,選擇有載調壓功能的設備最佳,從而使其攜帶負載調壓,幫助范圍、速度達成標準。
  
  因為光伏電源會受太陽光照及輻射強度的影響,造成出力大小的波動,如果出力逐步增強,配電網線路潮流會隨之降低。為了解決此問題,可以對光伏電源接入位置進行反復調整,并觀察電壓變化范圍,使其處在合理的偏差內,進而促進配電網的整體穩定性。
  
  2.2.2 運用靈活性策略
  
  一般情況下,如果分布式光伏電源進入量不同,使用一類調壓方式難以合理分布電壓,此時工作人員需要創新思維,采取靈活性策略進行實踐。可以同步對光伏電源接入位置及變壓器變比進行調整,如此能夠縮短電壓高低差值,從而提高配電網系統的平衡穩定性。但是在進行具體操作時,要注意先后順序,需先調整光伏電源進入位置,并觀測電壓值情況,如果其已達到標準,即不必進行下一步驟。如未達成標準,則要對變壓器分接頭的電壓進行調節,從而使配電網中的電壓合理分布,并保持平穩。   2.3 同步并網
  
  同步并網是解決分布式光伏發電并網問題的有效方式之一,在電源接入系統時,工作人員要確定配電網電壓與電源頻率的一致性[3]。在電網系統閉合之前,也要跟蹤了解具體情況,在保證系統相位、頻率等參數符合標準后,方可開始閉合。以5000~1000kW容量的分布式電源為例,其頻率差達到0.2Hz,相位差與電壓差為15與5時,即符合標準。
  
  2.4 優化分布式光伏發電并網設計
  
  2.4.1 接入公共電網
  
  為了提高分布式光伏發電效果,工作人員可以對并網方案進行優化設計,具體要結合光伏發電運營模式、電壓數值情況進行綜合分析,對用電功率進行預測。以小規模的光伏電站為例,技術人員可以按技術標準將光伏電源接入公眾電網,具體可以將配電箱當作系統的共同鏈接點,將并網點、分界點設置在合理位置,可以采用多點或單點鏈接方式進行設計。此方法適合統購統銷光伏發電,可以發揮顯著優勢,不僅方便操作,也利于后續對于公共電網的維修與養護。另外,還可以在公共電網中加入安全自動裝置,對分布式光伏發電進行繼電保護,或利用計算機技術打造光伏功能模塊,對光伏出力情況進行監測與預測,從而針對實際情況進行處理。
  
  2.4.2 用戶電網的鏈接方案
  
  對于用戶電網鏈接方案的優化能夠緩解分布式光伏發電存在的問題,此方式與公共電網連接類似,但對產權分界點的位置設定差異較大,適合應用于合同能源的管理模式。技術人員需要將配電線與電網線路設為介入點,一般情況下,需要將建筑頂層的光伏電源作為獨立單元,將其與用戶配電箱內部相連,即把建筑內部的配電箱當作并網點連接。此后,低壓線路可發揮作用,逆變器將電能輸送到周圍的電網系統中。
  
  3 結語
  
  綜上所述,近年來,分布式光伏電源被廣泛應用在電力系統中,然而在其并網期間,會對配電網帶來不利影響,致使電力系統運行質量降低。因此相關人員需要對該問題進行深入研究,分析存在的原因,制定出應對策略,可以對并網方式進行優化設計,合理方式調節電壓,從而促進配電網的平穩運行。

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