馬如龍

摘要：光伏發(fā)電技術(shù)主要指將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù)，基于技術(shù)革命以及國家低碳環(huán)保概念的影響，太陽能現(xiàn)如今已經(jīng)成為了一種主流能源，實(shí)際開展分布式發(fā)電操作的過程中開展的光伏電池發(fā)電，具體是依靠多晶硅、單晶硅等半導(dǎo)體材料完成的。光伏電池與白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，還可以將多余能量加以存儲(chǔ)供夜晚應(yīng)用，使電力的利用率得到了大幅度提升。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng);電力輸配網(wǎng);問題;對(duì)策

前言

每個(gè)分布式發(fā)電系統(tǒng)中電站都是獨(dú)立的，且相互不產(chǎn)生干擾，通過有效發(fā)揮分布式發(fā)電實(shí)效性的方式，可大幅度降低停電問題出現(xiàn)的幾率，促使居民用電的穩(wěn)定性和安全性有效提升。同時(shí)，城市化建設(shè)腳步的不斷加快，導(dǎo)致各類能源消耗問題逐漸突顯出來，只有加大新能源的研究力度才可以確保各環(huán)節(jié)建設(shè)工作的有效開展。

1大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展至今，已經(jīng)取得了一定的成就，在我國的電力供電系統(tǒng)中占據(jù)較為重要地位。但是，由于光伏發(fā)電具有間接性、隨機(jī)性和周期性特點(diǎn)，大規(guī)模光伏發(fā)電更是具有并網(wǎng)性能質(zhì)量建設(shè)問題。可以說大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國電力系統(tǒng)發(fā)展中并不是一帆風(fēng)順的，其因?yàn)楣夥姵卦O(shè)備問題、并網(wǎng)換流器的質(zhì)量建設(shè)問題，成為影響電力系統(tǒng)的重要制約條件。如光伏電池和陣列模型，大規(guī)模光伏發(fā)電是通過大范圍的光伏電池的鋪設(shè)以及陣列模型所建立起來的。根據(jù)當(dāng)下的技術(shù)手段，光伏電池的設(shè)備技術(shù)核心是采用二極管模式數(shù)學(xué)表達(dá)式在KCL的情況下呈現(xiàn)出來的，而其陣列模型則是通過對(duì)這些光伏電池的串聯(lián)后對(duì)其電流、開路電壓和最大功率電壓計(jì)算得出的，而當(dāng)光伏電池出現(xiàn)壓力問題時(shí)，則容易導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)具有隨機(jī)性，在發(fā)電總電量方面無法妥善的預(yù)測結(jié)果，由此也大大影響社會(huì)上對(duì)于電力系統(tǒng)的應(yīng)用。同時(shí)大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)是基于并網(wǎng)換流和控制模型下所產(chǎn)生的新的技術(shù)。通過借助并網(wǎng)換流器和控制模型的方式，其構(gòu)建了一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)的電壓模式，旨在能夠由此控制大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的控制。但是，在實(shí)際的運(yùn)行中，雙層結(jié)構(gòu)的電壓模型中電流數(shù)值變化更加隨機(jī)且關(guān)聯(lián)密切，因此在發(fā)電中，這樣的操作技術(shù)埋下了電壓不穩(wěn)定的隱患。

2大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響綜述

根據(jù)大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理可知其會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生根本的影響，其具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的：1）影響有功頻率的穩(wěn)定性。對(duì)于大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，具有隨機(jī)波動(dòng)性、低無功動(dòng)態(tài)特性、四象限控制能力和拖網(wǎng)現(xiàn)象。而這些特點(diǎn)都是導(dǎo)致電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要制約因素。如光伏發(fā)電的隨機(jī)波動(dòng)性，一旦其波動(dòng)幅度過大，其頻率也會(huì)過大，則影響整個(gè)配發(fā)電系統(tǒng)的平衡性。更重要的是當(dāng)前的并網(wǎng)大規(guī)模光伏系統(tǒng)，其系統(tǒng)的等效構(gòu)建功能還不齊全，大規(guī)模的光伏系統(tǒng)則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的功率不穩(wěn)定，電力系統(tǒng)頻率迅速發(fā)生變化，大大增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展;2）影響功角穩(wěn)定性。功角穩(wěn)定性是影響電力系統(tǒng)穩(wěn)性的重要因素之一，由于光伏電源在本質(zhì)上屬于靜止不動(dòng)的元件，因此在功角振蕩過程中，無法參與其中維持穩(wěn)定性，特別是光伏發(fā)電中會(huì)改變電網(wǎng)本身的潮流分布情況和傳輸功率情況，當(dāng)光伏發(fā)電接入到電力系統(tǒng)中時(shí)，原本電網(wǎng)結(jié)構(gòu)平衡被打破，而具有隨機(jī)性的光伏電源更是大大硬性了整體功角的穩(wěn)定性;3）電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定性的影響。對(duì)于大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，小擾動(dòng)之后的同步穩(wěn)定性受到較大程度的影響。通過分析可知，光伏電站的直流方向的測電流能夠很好的吸收融合系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)出現(xiàn)的不平衡功率，但是同時(shí)光伏系統(tǒng)內(nèi)的電容儲(chǔ)存能力不夠，導(dǎo)致系統(tǒng)另外位置的故障問題所產(chǎn)生的不平衡功率對(duì)于光伏電站的直流方向的側(cè)電壓產(chǎn)生影響?？梢哉f光伏電站對(duì)于系統(tǒng)同步穩(wěn)定性的控制是一個(gè)拆東墻補(bǔ)西墻的原理，其并無法控制小干擾下所產(chǎn)生的失衡問題。4）影響對(duì)需求側(cè)管理的。近年來，分布式電源迅速發(fā)展，特別是國家在印發(fā)《分布式電源并網(wǎng)相關(guān)意見和規(guī)范》的通知后，分布式電源已成為區(qū)域電網(wǎng)電力需求側(cè)管理一個(gè)不可忽視的影響因素。其原因是電力用戶安裝的分布式電源可能與電力負(fù)荷直接抵消，從而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的負(fù)荷增長模式產(chǎn)生影響，其結(jié)果是對(duì)電網(wǎng)的擴(kuò)建規(guī)模和進(jìn)度產(chǎn)生影響。隨著分布式電源的大規(guī)模發(fā)展，必將增加電網(wǎng)公司的運(yùn)行成本。所以要實(shí)現(xiàn)分布式電源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，需要多方面考慮分布式電源接入電網(wǎng)的最優(yōu)電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行及檢修等方案。5）影響電力公司營銷業(yè)務(wù)。營銷服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)加大，工作量增加：受國家產(chǎn)業(yè)政策和扶貧政策等因素影響，分布式光伏發(fā)電發(fā)展迅猛，先后出現(xiàn)“搶裝6.30”“搶裝12.31”等集體扎堆報(bào)裝現(xiàn)象，造成階段性工作量劇增，并網(wǎng)及結(jié)算壓力巨大。同時(shí)，對(duì)并網(wǎng)項(xiàng)目需做好電費(fèi)及補(bǔ)貼周期結(jié)算等工作，對(duì)營銷服務(wù)提出更大的挑戰(zhàn)。間接降低客戶電力消費(fèi)成本：分布式電源的接入，將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變?yōu)殡p向網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)，用戶不再僅僅是電力消費(fèi)者，也是電力生產(chǎn)者。威脅電網(wǎng)公司的售電市場：分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)新模式不斷出現(xiàn)，嚴(yán)重影響售電市場，現(xiàn)有部分光伏發(fā)電企業(yè)或投資公司借助工廠、倉庫等房頂建設(shè)分布式光伏發(fā)電設(shè)備，采用余電上網(wǎng)消納模式直接參與市場交易，造成光伏直接交易試點(diǎn)范圍擴(kuò)大。發(fā)電客戶可自主選擇電價(jià)高、用電量穩(wěn)定的電力用戶交易，嚴(yán)重影響電量及電價(jià)等指標(biāo)。分布式光伏發(fā)電直接交易、隔墻售電會(huì)逐漸蠶食電網(wǎng)公司售電市場，電網(wǎng)公司還需為其提供市場交易組織、計(jì)量、電費(fèi)收集，服務(wù)工作量大且無相關(guān)收益。

結(jié)束語

綜上所述，分布式發(fā)電自出現(xiàn)以來便取得了快速發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響較為明顯，基于此，有必要加大針對(duì)分布式發(fā)電開展的研究操作的力度，以大幅度降低甚至避免基于分布式發(fā)電產(chǎn)生的不良影響引發(fā)的各種問題產(chǎn)生，以將其實(shí)效性充分發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電能質(zhì)量、減少電網(wǎng)負(fù)荷等目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?吳靖，江昊.分布式發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用及前景[J].農(nóng)村電氣化，2003（7）：19-20.

[2] ?張志堅(jiān)，王建東，馬進(jìn)，王新平.分布式發(fā)電及其關(guān)鍵技術(shù)[J].山西電力，2007（2）：57-64.

（作者單位：五家渠京能新能源有限責(zé)任公司超）