分布式光伏发电对区域电网规划的影响及分析
冉杰
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冉杰,. 分布式光伏发电对区域电网规划的影响及分析[J]. 发电技术与研究,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157330.
摘要:
随着环境情况的不断恶化,在各个行业进行生产建设的时候都应该响应环保的号召,而分布式光伏发电站有节能环保、降低生产成本的优点,符合现在可持续发展的理念,并且在对其进行应用的时候,其技术的优越性已经越来越明显。本文在分析分布式光伏发电对区域电网的影响基础上,提出应对措施。
关键词: 分布式光伏发电区域电网影响
DOI:10.12721/ccn.2024.157330
基金资助:

 一,分布式光伏发电站

1,分布式光伏发电技术的优点

(1)常规能源总是会有全部消耗的时候,可太阳光能却是取之不尽,用之不竭的,所以使用光伏发电部存在能源危机。

(2)光伏发电的过程中,只是简单的通过光电效应产生电能,在此过程中不需要建立大规模的发电站和大规模的机械化设备,所以在管理以及使用上具有非常高的安全性。

(3)光伏发电设备的适用范围以及适用地区非常广泛,可以因地制宜使用屋顶或者是闲置的土地实施相应的设计与建设,所以相对来说不会太过于消耗土地,而且给环境带来的损害也较小。

(4)光伏发电产生的电能通常情况下在使用的时候都遵循就近原则,因此不需要长距离的输送电能,所以这在一定程度上减小了电能的损耗量,进而提高了电能的利用率。

2,分布式光伏发电的缺点

(1)该项技术的应用成本较高,在产生相同电能的情况下,该项技术需要利用半导体界面来进行能量转化,这样就会大大增加该项技术的实际应用成本,进而提高了后续的维护成本。

(2)容易受自然条件影响。使用光伏发电需要大量太阳光,然而由于昼夜变化、四季光照等自然因素,都会对发电的时间和效率产生影响。

(3)对周围环境影响较大。应用该项技术制造半导体的光伏板时,会对周围环境产生一定的影响,虽然该种技术本身在应用的时候不会污染环境,但是在制造发电所应用到的配件时,会对周围环境产生污染。

二,区域电网的关键技术

区域电网能够科学合理的分配分布式电源的配电网,在符合相关法规以及要求的情况下,使得分布式能源可以给配电系统提供电能。区域电网关键技术主要体现在下列三个方面:

1,能量管理

对于区域电网的能量管理工作来说,要加强对于能量管理技术的全面应用,对管理区域内的电量进行全面分析,通过利用网络信息技术以及传感器的拓扑网络来对区域电网内的实际运行状况进行有效识别。不仅如此,在电网区域内的数据平台上通过利用优化技术,可以对区域内电网的负荷管理进行有效测试,从而在主动配电的过程中能够更好的观察与控制。

2,保护控制

使用大数据融合以及数据模式识别等技术开展直流保护、网络保护的保护控制,可以提高判断的精准性,更好的识别故障区域以及故障位置。

3,电压控制

对于区域电网的电压控制工作来说,工作人员为了能够更好的追踪预测电压的实际控制环节,在新能源的基础上,工作人员要适当调整电压的实际参数。对于本地各电压控制环节,需要以系统的无功可调节量以及无功需求进行判断,从而保障电压的安全性。

 三,分布式光伏发电对电网的影响

1,对电网运行控制有一定影响

光伏发电系统有集中式并网和分散式并网方式,集中式并网就是指将光伏发电所产生的电能直接输送到电网,供电网调度使用,分散式并网是指所发出的电能不直接供往电网,产生的电能存在某一负载中,电网需要的时候再调度使用,通常用于城区内、特别是于建筑结合的光伏系。

2,对电网运行统一性产生一定影响

由于光伏发电系统与传统发电行业发电形式不一样且发电所采用的能源不一样,所以发电停电的时间不能统一。在传统发电行业进行发电时光伏发电可能因为天气原因没有进行发电,也可能在传统发电行业因为某种原因停电时光伏发电正在发电,因而两者不具备统一性。如果在传统行业停电时而光伏发电系统正在发电供向电网,那么就会产生“孤岛效应”影响,即成为孤立电源对周围电网进行供电,一旦电网来电会产生较大的冲击电流,对电力设备设施造成损害和给可能正在维修电网的维修人员造成身体伤害或者生命伤害。

3,对电网成本运营的影响

光伏发电装置接收太阳能产生电能后由逆变器接入国家电网,电网系统必须增加容纳电量的容器和转换电能的容器以便接纳使用光伏电能,从这一方面说,光伏发电增加了电网的设备耗能,加大了电网的经济运行性。另外光伏发电系统并网也加大了电网的工作量,需要投入大量的技术人员去操作并网,这也增加了电网的运行成本。

4对电压和电能质量的影响

在光伏发电装置产生的电能没接入电网前,电网的电流形式单一且电流平稳易于掌控。而当光伏发电装置产生的电能接入电网后使得电网的电流形式多样化,并且光伏发电装置产生的电能本身会受天气等的影响造成发电量不稳定,这种影响会延续到并入电网后,对电网的电流产生影响,导致电网的电流不稳定且变得不易掌控。

5对运行调度的影响

当前光伏发电技术还不成熟,自动化功能还不完善,且光伏发电装置的发电功率直接受天气变化影响,所产生的电能是不可预测的,所以光伏发电装置所产生的电能的可调度性也是不可控制的。在原有的调度下,电网相关数据的变化可能导致电网的可用电量减少,从而导致电网对电量的控制度及调动难度加大。因此当在电力系统中光伏发电装置所产生的电能较多时,电网应采取积极的措施应对电量调度问题。

四,分布式光伏产生影响的应对措施

1,解决分布式光伏原有的问题

在实际应用分布式光伏的过程中,需要对存在的问题进行分析,即结合实际情况展开具体分析,使问题得到解决。对分布式光伏在配电网中的因素进行综合性分析发现,提高分布式光伏的功率控制是十分有必要的。先进的智能控制技术可以最大限度地保障接入分布式光伏后的配电网络运行正常稳定,减少不必要的电路事故发生。

2,加强配电网建设

在应用分布式光伏的过程中,需要注重电网基础建设。虽然电网原有的建设基础比较完善,但是光伏发电属于新的发电形式,需要结合分布式光伏发电的实际情况进行相应的基础建设。在一定基础上,加强配电网的建设,增加配电网系统的功能,以有效减弱分布式光伏带来的影响。

3,运用电网容量和预测技术辅助配电网发展

在实际应用过程中,需要利用电网容量技术辅助配电网的发展。需注意,一般的配电网容量相对较低,若能利用增加容量的辅助技术,则能确保在配电网发生故障时,还能持续供电,基于预测技术,可以预测故障,并进行针对性的调整以及定期的检修,掌握配电网的实时情况,对故障实现最有效的控制,使分布式光伏得到充分利用,提高分布式光伏的使用效率,促进其发展。

 4,加强标准制定和政策监督

在应用分布式光伏发电时,需要结合实际应用情况,制定针对性的机制,并形成相应的政策进行监督,以保证相关工作的顺利进展。在相关工程进行时,电力行业相关管理人员要监督和掌握工程进展情况,提供统一的参照标准及操作规范,以保证后续没有过多的问题发生。管理人员要注重工人安装的方式,保证检查和确认每个环节。

五,结束语

综上所述,分布式光伏发电系统与区域电网之间的协调配合发展,必须要加强对于配电技术的全面优化应用,通过不断优化与实验来验证协调发展方法。对于分布式光伏发电技术进行实验示范,规范技术缺点,推动区域电网之间的协调提升。

参考文献:

[1]王巍.分布式光伏发电与主动配电网的协调发展[J].集成电路应用,2020,37(10):164-165.

[2]梁波,王旭东,冯延坤.分布式光伏发电对电网的影响及应对措施[J].电世界,2019,60(12):9-13.

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