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浅析并网光伏发电系统对电网的影响

    在的地球面存在很多生态环境方面的问题,为了解决这些问题,许多国家都在力求找到新的清洁并且可再生的能源替代现有的能源,在众多的能源之中,太阳能的储量是最丰富,也是最安全可靠清洁的能源,因此太阳能现在已经逐渐成为了21世纪能源开发的主流。太阳能的发电方式中,光伏发电是最主要的方式,这种发电方式可以让供电更加安全可靠,可以满足用户多方面的要求,也是可再生资源的合理利用方式,许多国家在选择可再生能源的时候,都会将太阳能的光伏发电技术放在第一位。 

    一、光伏发电系统发展现状 
    在可再生资源的开发利用中,并网的光伏发电技术是发展最迅速的技术,而对这一技术的发展起到激发作用的就是固定上网电价。德国是在本世纪初开始实行这一政策的,在世界上处在领先的地位。欧洲的有关机构也对这一技术的发展进行了预估:到二十年代,世界上的太阳能发电总量将会是所有能源的百分之一,到了本世纪中叶,就可以达到五分之一,世纪末将超过一半。在这方面,我国也推行了一些发展策略。要求通过提升能源的开发率让能源使用更加广泛,提升能源的使用率来降低使用的成本。有关专家认为,到2025年,我国新能源发电就可以占据总发电量的四分之一,因为太阳能光伏发电越来越频繁,利用提升发电率来降低成本,稳定电网也受到了世界各国的广泛关注。如今的光伏发电技术日益成熟,也朝着并网发电以及建筑结合发电的方向发展。当然,国内的这一技术仍然存在一些问题,比如大多数的原材料依然需要进口才能获取,而产品也是大多运到了国外,高价买材料,低价售产品,国内的市场一直停滞不前,这才让我国现在的光伏产业结构急需调整。 
    二、并网光伏发电系统对电网的影响 
    1、对电压的影响 
    如果将光伏的电源接到配电网上,因为谐振以及发电机进行自激可能产生很大的电压。不少研究利用了PSCAD这一新的软件,对这一现象进行了细致地分析与研究。结果就是,选择电源的时候,一定要尽量避免那些容易出现故障的配电网,不能让分布式电源空载或者是轻载。进行配置补偿电容的时候,要对电压进行抑制,这就是要求补偿的容量尽可能不要落到那些容易发生谐振的区域中。分析之后发现,影响分布式电源在配电网中的电压过大的主要原因就是孤岛效应,如果在孤岛电网中,分布式的电源本身就具备抗电的能力,电容也能满足各方面的参数配置,就会形成各种形式的谐振电压过大。将电源接入配电网,如果线路只是单相接地,发生故障,发电机内部的抗电能力就会跟补偿的电容产生谐振的反应。发电机周围单相接地的时候,也会引发主网的侧保护设备忽然跳闸,于是形成了孤岛效应。孤岛现象是如果电网没有电,分离的并网发电系统就会持续工作而且跟本地的浮在相连,让分布式发电系统跟负载形成新的子系统,即使该系统已经与电网分开,但也会产生、消耗电能。孤岛现象有几大危害:第一,对配电系统的保护开关产生影响;第二,电力公司的工作人员会发生危险;第三,在特定区域很可能电压与频率不稳定,还会发生过电压;第四,恢复供电时,相位可能不同步。所以,孤岛效用的研究重点就在于怎样迅速地监测网到这一现象的发生,能够及时地断开电源。现在的孤岛现象的检验也分成了主动与被动两种形式,被动方式因为难以匹配逆变器的输出功率以及负载的功率,因此检测并不十分准确。 
    2、对配电网网损的影响 
    跟其它能源的发电相比较,这种太阳能发电的方式更贴近符合测。分布电源在接入的时候,对系统的损耗是不一定的,关键在于电源的位置,负荷量的大小和网络结构等问题。经过研究,发现输电线中部一般的大容量分布式电源,而输电线末端通常是小容量分布式电源。如果分布式电源的容量超过了负荷,就把电源靠近变电站,这样就能有功无功的输出同时进行,让输电线上的无功电流减少,不至于形成强度的网损。 
    3、对配电网电流保护的影响 
    太阳能的光伏发电通常以10kV的馈线接到配电系统中,如果发生了事故配电网的故障电流分布就会跟不接光伏电源的时候不一样。如果光伏电源的容量比配电网容量大许多,配电网中的继电保护设备就会难以正常运行。因为光伏电源会助长或是分流故障电流,故障电流就可能变大可能变小,很有可能使保护的范围以及灵敏度发生很大的变化,让整个装置出现问题。首先,如果是在馈线的上游区域,光伏发电出现了故障,就可能在馈线进行保护的时候发生失误;其次,如果是靠近的馈线发生故障,就可能让本馈线保护失误;另外,光伏发电系统的容量不一样,故障发生的区域不一样,会引起馈线部分区域工作能力下降,也可能引发灵敏度的增加;最后,并网之后的光伏系统,会让部分配电网中的电流保护范围发生变化。 
    三、结语 
    光伏发电作为未来的可替代能源之一,有着巨大的发展潜力。对于光伏发电与现在电网并网后产生的问题,有待进一步研究,以找出更好的解决办法,更快的应用光伏发电。 

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