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光伏發(fā)電并網對電網運行的影響及措施分析

2020-01-05 13:58
通信電源技術 2020年15期
關鍵詞:孤島電能發(fā)電

趙 堯

(國網安徽省電力有限公司亳州供電公司,安徽 亳州 236800)

0 引 言

隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展,相關電力企業(yè)逐漸轉向專業(yè)化,其中光伏發(fā)電并網技術對電網的日常運行具有重要影響。如今提倡綠色能源發(fā)展,而光伏發(fā)電系統(tǒng)的運用能在一定程度上提高使用電能的安全性和質量,進一步推進我國電力企業(yè)的經濟效益。

1 光伏發(fā)電并網對電網運行的重要影響

1.1 影響日常運作的安全性

在電網系統(tǒng)日常運作中,電力人員應該對整體電網系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全具有極高的關注度。而專業(yè)的技術人員每日要對配網系統(tǒng)和發(fā)電并網進行一定的檢查,以防出現(xiàn)系統(tǒng)漏電或者未知故障等問題致使供電系統(tǒng)無法正常運行和遭受嚴重的破壞。光伏發(fā)電并網對電網運行具有一定的保護作用,但是正常情況下如果相關的電網運行出現(xiàn)危險,光伏發(fā)電技術中的功能就會發(fā)出安全預警,提醒相關電力人員電網的運行出現(xiàn)故障,以便及時采取補救措施等。如果此功能失效,后果將不堪設想。其中,影響電網安全性的主要原因是機器老化和雷電天氣。對于機器老化,如果電網設備使用時間較長,使得電負荷不斷升高和設備供電能力不足,久而久之不進行更換與維修,就會出現(xiàn)設備損壞和電網故障。對于雷電天氣,由于電網規(guī)模面積大且復雜,一旦出現(xiàn)雷雨天氣,電網遭受雷擊的概率很高。

1.2 對電能質量的影響

使用光伏電源并網后,想要此技術能正常運作,需要相關的電力人員在高頻調制下對電網進行一定的控制,但是長時間的運作很容易導致電能質量受損。光伏發(fā)電并網在產生負荷后,電網中的輸出功率具有相應的變化,易導致整個電網的電壓極其不穩(wěn)定,使得電力人員對電網的正??刂谱兊檬掷щy。較為落后地區(qū)的供電模式單一,不可能支持當?shù)厥褂霉夥l(fā)電并網技術,如果執(zhí)意使用此技術,會嚴重影響當?shù)卣5碾娫垂?。電網系統(tǒng)因接入光伏發(fā)電并網的入口,電力人員需要進行大幅的線路改動,在改動過程中可能會致使其他線路無法正常運行[1]。

1.3 電網成本運營的影響

想要電網系統(tǒng)能夠裝置光伏發(fā)電,首先要考慮電網的容納電量。因為接入光伏發(fā)電并網后,需要承受光伏發(fā)電并網裝置接收太陽能轉化成的電能。只有強大的容量與轉換電能的容器,才能保證光伏發(fā)電并網的穩(wěn)定性。但是,使用光伏發(fā)電并網的過程中,電網系統(tǒng)一定會消耗電網設備能耗,需要大量電力人員進行高效率的設備投入,無疑給電網系統(tǒng)增加了工作量。此外,電力企業(yè)要選擇適合光伏發(fā)電并網的設備,在使用設備的過程中,電力人員在不熟悉的情況下難免會造成光伏發(fā)電并網的設備損壞,最后可能導致運營成本的加大。

2 電網運行在光伏發(fā)電并網中的改進策略

2.1 加大電能技術研發(fā)和人才投入的資金

企業(yè)負責人應重視電力企業(yè)的技術性問題,及時解決光伏發(fā)電并網出現(xiàn)的風險。第一,購買電力機器設備。企業(yè)負責人可以向當?shù)卣暾堎徺I設備的資金,或者和其他企業(yè)合作,從而得到外方支持,用基金購買設備,使得電力人員擁有先進的設備不斷研究各種電力維修與建設的方法。第二,招聘高素質電力人員。企業(yè)負責人可以通過招聘的方式選擇電力專業(yè)的人員,從根本上快速提高電力企業(yè)的工作效率。第三,加大人才的培養(yǎng)。電力企業(yè)負責人可以定期為內部的員工進行專業(yè)知識、基本理論和電力實踐等方面的培訓。通過電力實踐培訓,一方面可以增長電力人員各方面的實踐經驗,面對不同的電力維修問題采取不同的解決方法;另一方面,提升電力人員的工作素質、專業(yè)能力等綜合維修能力。第四,校企合作。除了運用人力、物力的方式,提升電力人員能力。企業(yè)負責人也可以與當?shù)氐南嚓P學校合作,建立一個專門屬于企業(yè)的專業(yè)課程。不僅可在一定程度上節(jié)省培訓時間,還可以在專業(yè)教育方面得到有效提升。

2.2 提高人員對電網的控制

電力人員對電網系統(tǒng)的控制力度不理想的情況下,相關企業(yè)可以運用光伏發(fā)電功率預測技術檢測光伏發(fā)電并網輸出功率,使得光伏發(fā)電并網發(fā)出的電源可以自動實行監(jiān)管,從而減輕電力人員的工作壓力,使企業(yè)內部電能資源得到有效分配。但是,企業(yè)負責人想要高效實行此方法,需要注意以下方面。第一,正常的光伏電源受到太陽日照等的影響較大。為了解決此類問題,電力人員要對接入電網所使用的光照強度和云層量進行調查,利用相似的電力模型,不斷對控制電網開展試驗,并找到其中的規(guī)律,從而為實際控制電網提供寶貴的信息、數(shù)據(jù)支持[2]。第二,電能儲備。面對電源發(fā)電過程中出現(xiàn)電能不穩(wěn)定的情況,電力人員可以事先準備好電能,并對電能不斷進行補給,從而實現(xiàn)電網的正常運行。第三,尋找位置。電力人員要根據(jù)多次的電力試驗,通過大量的實驗數(shù)據(jù)整合出最適合安插光伏發(fā)電并網的位置。它的主要作用是在未知的外來因素襲擊下,減少對光伏發(fā)電并網的損害,進一步提高電網的穩(wěn)定性。

2.3 分析與解決“孤島效應”

在使用光伏發(fā)電并網過程中,最常見的問題是孤島效應。電力人員解決此問題的具體辦法如下。第一,檢測孤島效應。電力人員可以在某個時期將電網處于斷電模式,之后可以運用逆變器檢測光伏發(fā)電并網。如果逆變器出現(xiàn)異常(輸出功率與負載功率之間出現(xiàn)差距問題),電力人員就能確定存在孤島效應。但是,檢測時相關的電力人員一定要用特殊的防御手段,減少孤島效應中產生的危害,從而影響到人身與機器設備安全。第二,使用檢測的具體方法。常見檢測“孤島”的方法為主動式檢測法和通信式檢測法[3]。主動式檢測方法的主要作用是根據(jù)內部的功能實行對孤島效應的干擾。只有電網正常供電時,運用主動式檢測方法干擾信號能夠快速找出孤島效應的位置,優(yōu)點是準確率高。但是,對于范圍較小的地方,此方法會影響最終結果。通信式檢測法是根據(jù)斷路器的開斷狀態(tài)和載波信號的頻率來檢測孤島效應,雖然時效性強、精準度高,但是相關設備的成本偏高,不建議使用。

2.4 加強電網系統(tǒng)的運行

對于電網系統(tǒng)和光伏發(fā)電并網來說,相關的電力人員要加強電網系統(tǒng)的研究。只有從根本上解決問題,解決后續(xù)遇到的各種問題。

2.4.1 微網模式的問題

在光伏發(fā)電并網與電網連接后,兩者之間會產生微網,嚴重影響電網系統(tǒng)的正常運行[4]。電力人員想要解決此類問題,需分析問題,了解微網的特性和微網與電網之間的相互作用,之后采用新的方法有效控制和分析微網問題。

2.4.2 模擬仿真模型

電力人員應深入分析光伏發(fā)電的具體特征,并根據(jù)特點與數(shù)據(jù)模擬動態(tài)化模型。實驗的過程中,需注意光伏發(fā)電并網的發(fā)電形式和故障問題。電力人員在模擬過程中要實時監(jiān)測,以防出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失問題,確保最終結果準確無誤。

2.4.3 合理使用光伏發(fā)電

現(xiàn)階段我國提倡綠色環(huán)保,而相應的電力企業(yè)都積極實行此戰(zhàn)略。電力負責人應積極推廣光伏發(fā)電技術,從而實現(xiàn)生態(tài)發(fā)展扶貧與新能源開發(fā)。相關的電力人員要對光伏發(fā)電技術進行項目規(guī)劃,如確定實施主體、策劃光伏發(fā)電并網管理流程以及預判未知風險等,合理利用土地、湖泊和屋頂?shù)扔行зY源,結合現(xiàn)有的設備,開辟出扶貧脫貧、綠色環(huán)保的新型發(fā)展路徑。

3 結 論

綜上所述,雖然光伏發(fā)電并網對電網運行存在一定的消極影響,但是電力企業(yè)可以根據(jù)現(xiàn)階段我國電網的發(fā)展技術,不斷培養(yǎng)專業(yè)人才,投入相關設備,及時發(fā)現(xiàn)電網事故并立刻進行解決。在維修工程中,電力人員尋找電網系統(tǒng)故障發(fā)生的具體原因,總結維修過程和故障經驗,從而確保電網正常運行。

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