毛祁平+李碩

摘要：云南能投新能源投資開(kāi)發(fā)有限公司，有效地結(jié)合了貧困地區(qū)脫貧的政策，利用光伏發(fā)電進(jìn)行精準(zhǔn)扶貧。該企業(yè)根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策，在荒山荒坡等未利用地建設(shè)光伏電站，充分利用陽(yáng)光清潔能源，進(jìn)行光伏發(fā)電，不僅有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，還為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)收益。本文通過(guò)簡(jiǎn)要地介紹了光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，闡述了光伏并網(wǎng)調(diào)度端技術(shù)和運(yùn)行管理問(wèn)題，解決了這些問(wèn)題，能夠?yàn)槲磥?lái)光伏發(fā)電并網(wǎng)的安全穩(wěn)定性運(yùn)行提供有利的保障。

關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)；調(diào)度管理；運(yùn)行管理；

1前言

隨著傳統(tǒng)化石能源的逐漸枯竭和污染問(wèn)題的急劇上升，綠色可再生能源得到迅猛的發(fā)展。具備多種優(yōu)點(diǎn)的光伏發(fā)電技術(shù)得到了各國(guó)的不斷關(guān)注，已經(jīng)成為利用太陽(yáng)能的主要方式之一。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要集中在：第一，它是由太陽(yáng)能提供能源，能源源源不斷，無(wú)枯竭危險(xiǎn)；第二，光伏發(fā)電方式安全無(wú)噪聲，無(wú)污染；第三，其開(kāi)發(fā)不受地域限制，既可以在建筑物上也可以在荒山野地，還能夠有效地改善區(qū)域內(nèi)貧困現(xiàn)狀；另外，其建設(shè)周期短，見(jiàn)效快。開(kāi)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，對(duì)于緩解能源和環(huán)境問(wèn)題，改善能源消耗結(jié)構(gòu)，提高分布式發(fā)電系統(tǒng)性能，在區(qū)域內(nèi)有效地脫貧，具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。太陽(yáng)能是人類可利用的最重要、最豐富的可再生能源。它的儲(chǔ)量巨大，便于開(kāi)采，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)深受社會(huì)關(guān)注。據(jù)資料可以知道，就我國(guó)的太陽(yáng)能資源分布來(lái)看，我國(guó)的太陽(yáng)能資源較好的地區(qū)約占全國(guó)總面積的三分之二以上，這種得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢(shì)為我國(guó)的光伏發(fā)電事業(yè)提供了堅(jiān)強(qiáng)的支撐。

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽(yáng)電池板、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)?？梢苑譃閹铍姵氐暮筒粠铍姵氐牟⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。帶有蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可調(diào)度性，可以根據(jù)需要并入或退出電網(wǎng)，還具有備用電源的功能，當(dāng)電網(wǎng)因故停電時(shí)可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)常常安裝在居民建筑；不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不具備可調(diào)度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統(tǒng)上。此次云南能投新能源投資開(kāi)發(fā)有限公司有效地結(jié)合相關(guān)政策，利用在云南的部分荒山未開(kāi)發(fā)的土地上進(jìn)行光伏電站建設(shè)，這不僅提升了光伏發(fā)電的發(fā)展，還有效地實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)脫貧目標(biāo)，此次開(kāi)發(fā)光伏發(fā)電項(xiàng)目的意義深遠(yuǎn)。

2光伏并網(wǎng)的主要接入方式

光伏電站的分類可以分為三類：小型光伏電站：接入電壓等級(jí)為0.4kV低壓電網(wǎng)的光伏電站；中型光伏電站：接入電壓等級(jí)為10-35kV電網(wǎng)的光伏電站；大型光伏電站一接入電壓等級(jí)為66kV及以上電網(wǎng)的光伏電站。據(jù)資料可知目前光伏發(fā)電并網(wǎng)并入配電網(wǎng)的方式有兩種：接入專線用戶電房10（0.4）k V母線，光伏發(fā)電電源通過(guò)并網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)關(guān)接入到專線用戶電房10（0.4）k V母線上，再通過(guò)母線與用戶內(nèi)部負(fù)荷連接，另一方面通過(guò)用戶進(jìn)線開(kāi)關(guān)與10 k V專線連接，再通過(guò)變電站10 k V出線開(kāi)關(guān)接入變電站10 k V母線，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。另一種方式是接入公用線路用戶電房10（0.4）k V母線，即光伏電源通過(guò)并網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)關(guān)接入到公用線路用戶電房的10（0.4）k V母線上，通過(guò)母線與用戶內(nèi)部負(fù)荷連接，另一方面通過(guò)用戶進(jìn)線開(kāi)關(guān)T接至公用10 k V線路的主干線上，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。

3光伏并網(wǎng)調(diào)度端技術(shù)管理

在電能質(zhì)量方面，光伏電站向當(dāng)?shù)亟涣髫?fù)載提供電能和向電網(wǎng)發(fā)送電能的質(zhì)量，在諧波、電壓偏差、電壓不平衡度、直流分量、電壓波動(dòng)和閃變等方面應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

同期并網(wǎng)方面：分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在逆變器交流輸出端設(shè)置同期點(diǎn)，由分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器自動(dòng)檢測(cè)電網(wǎng)電壓、相位、頻率，待電壓、相位、頻率一致時(shí)，再投入并網(wǎng)，保證逆變器并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊、無(wú)擾動(dòng)；

4光伏并網(wǎng)運(yùn)行管理問(wèn)題探究

電網(wǎng)異常時(shí)的響應(yīng)特性方面：大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時(shí)脫離，引起電網(wǎng)電源的損失。光伏電站并網(wǎng)時(shí)應(yīng)與電網(wǎng)同步運(yùn)行。小型光伏電站，當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)頻率超過(guò)49.5-50.2Hz范圍時(shí)，應(yīng)在0.25內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電。如果在指定的時(shí)間內(nèi)頻率恢復(fù)到正常的電網(wǎng)持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，則無(wú)需停止送電。大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力，應(yīng)能夠在一定的電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。

安全與保護(hù)方面：光伏電站具備一定的過(guò)流能力，在120%倍額定電流以下，光伏電站連續(xù)可靠工作時(shí)間不應(yīng)小于1分鐘；120%-150%額定電流內(nèi)，光伏電站連續(xù)可靠工作時(shí)間不小于10秒。當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路時(shí)，光伏電站向電網(wǎng)輸出的短路電流應(yīng)不大于額定電流的150%。光伏電站必須具備快速檢測(cè)孤島且立即斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的能力，其防孤島保護(hù)應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)保護(hù)相配合。光伏電站的防孤島保護(hù)必須同時(shí)具備主動(dòng)式和被動(dòng)式兩張，應(yīng)設(shè)置至少各一種主動(dòng)和被動(dòng)防孤島保護(hù)。主動(dòng)防孤島保護(hù)方式主要有頻率偏離、有功功率變動(dòng)、無(wú)功功率變動(dòng)、電流脈沖注入引起阻抗變動(dòng)等；被動(dòng)防孤島保護(hù)方式主要有電壓相位跳動(dòng)、3次電壓諧波變動(dòng)、頻率變化率等。系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前光伏電站不允許并網(wǎng)，且在系統(tǒng)電壓頻率恢復(fù)正常后，光伏電站需要經(jīng)過(guò)一個(gè)可調(diào)的延時(shí)時(shí)間后才能重新并網(wǎng)。在大中型光伏發(fā)電站中應(yīng)專設(shè)大型故障錄波裝置。

調(diào)度自動(dòng)化和通信方面：大型和中型光伏電站必須具備與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的能力。通信系統(tǒng)滿足繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化及調(diào)度電話等業(yè)務(wù)對(duì)電力通信的要求。在正常運(yùn)行情況下，光伏電站向電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供的信號(hào)至少應(yīng)當(dāng)包括：光伏電站并網(wǎng)狀態(tài)、輻照度（常規(guī)的監(jiān)控裝置沒(méi)有對(duì)輻照度信息的采集）；光伏電站有功和無(wú)功輸出、發(fā)電量、功率因數(shù)；并網(wǎng)點(diǎn)的電壓和頻率、注入電力系統(tǒng)的電流；變壓器分接頭檔位、主斷路器開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。

維護(hù)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)方面，避免天氣變化或故障等情況時(shí)，光伏發(fā)電脫網(wǎng)造成斷面負(fù)荷越限事件，在發(fā)生斷面負(fù)荷控制時(shí)，需去除光伏發(fā)電負(fù)荷。另外，在日常的巡視工作過(guò)程中，要加強(qiáng)巡視光伏方陣、匯流箱、配電箱等容易出現(xiàn)故障的部位。通過(guò)日常的維護(hù)工作保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

5結(jié)論

具備可再生、綠色能源特點(diǎn)的光伏發(fā)電在未來(lái)的能源界有著良好的發(fā)展前景。光伏發(fā)電不論是在并網(wǎng)調(diào)度端還是在運(yùn)行管理上都有許多的技術(shù)問(wèn)題需要解決，因此研究光伏發(fā)電相關(guān)的技術(shù)對(duì)于未來(lái)光伏發(fā)電的發(fā)展有重要的意義，本文通過(guò)簡(jiǎn)要地介紹了光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，闡述了光伏并網(wǎng)調(diào)度端技術(shù)和運(yùn)行管理問(wèn)題，希望能對(duì)讀者有所幫助。