论文部分内容阅读
摘要：有效解决光伏发电系统并入到大电网之后两个部分都可以高效、安全的运作属于光伏发电技术大范围普及的重要条件。鉴于此，本文针对光伏发电并网面临的困境进行了详尽的探讨，在此基础之上提出了解决这些困境的应对措施。
关键词：光伏发电；并网；大电网；安全
0前言
通常来说，光伏发电系统分为并网型光伏发电系统与离网光伏发电系统这两种，而并网光伏发电系统的投资大约为离网光伏发电系统投资的75%。所以，采用微网的模式把光伏发电系统并入到大电网当中运作，将其与大电网进行相互支撑是拓展光伏发电规模的关键方向，而光伏发电系统的并网运作也是未来必然的发展趋势，并网之后，可以有效拓展太阳能使用的灵活性与范围，因此，有效解决光伏发电系统并入到大电网之后两个部分都可以高效、安全的运作属于光伏发电技术大范围普及的重要条件，同时其也是涉及到光伏发电技术是否能够实现大规模工业化发展的先决条件[1]。
1光伏发电并网面临的困境
1.1仿真分析研究及实验验证的技术设施
仿真属于研究分析电网控制与运作的关键技术措施，光伏发电系统与并网模式具有较为独特的特点，相较于传统的发电模式而言，光伏发电系统的动态特点与稳态特点都存在一定程度的差异性。所以，针对传统电力系统进行研究的工具显然无法用于光伏发电系统并网以后的研究。基于光伏发电系统是应用微网系统接入大电网所独具的繁杂特点，为了可以有效的研究分析出并网光伏发电系统对于大电网的电能品质与稳定安全可能产生的各类技术方面的情况，就必须要构建一个针对光伏发电系统研究的实验基地，从而有效解决传统的研究实验室存在的问题。研究并开发先进的、精良的验证、实验以及研究的技术设施，不管是针对光伏发电系统与大电网之间的作用原理，还是研究其在各类干扰之下产生的复杂动态情况，都是至关重要的[2]。
1.2 光伏发电系统干扰大电网运行特性的原理
光伏发电并入到大电网当中运行是通过微网接入的模式，然而微网存在许多种运行模式，当光伏发电系统采用分散模式进行并网运作的时候，其功率能够进行双向流动；当大电网出现故障的时候，采用解列控制与保护动作，能够让大电网与微网解列产生孤岛运作，独自向其所辖关键的负荷供电；当大电网的故障解除之后，采用并网控制能够再一次把微网并入到大电网当中，再一次实施并网运作。相较于传统的发电模式，光伏发电系统的特性存在较为明显的差异性，尽管并网光伏发电系统的单个接入点当中的上网功率较低，然而其拥有较多的接入点，并且较为分散，在光伏发电大规模并入到大电网以后，其与大电网之间产生的相互作用会非常繁杂，对于大电网的运作特性会产生巨大的干扰，并且这些干扰是传统发电系统并网所不具有的。深入研究并分析光伏发电系统干扰大电网运行特点的原理，研究出与其直接连接的大电网与微网之间相互作用的本质是当前继续解决的重要问题。
1.3新型配电系统的规划
在光伏发电系统并入到配电系统之后，配电系统会从之前单一的电能分配模式变成电能分配、电能收集以及电能传输于一体的新型电力交换系统。而光伏发电系统并网之后对配电网造成的相关问题，比如闪变、谐波污染以及电压波动等众多情况，必须要在规划设计时期进行综合考虑，这也是对配电网的设计规划所提出的全新要求[3]。
2应对措施
2.1建设光伏发电系统的研究分析实验与验证的场地
建设光伏发电系统的仿真对比与建模研究实验室。根据典型的光伏发电系统来研究光伏发电系统所具有的特点，可以在专业的电力系统软件当中来构建光伏发电系统、控制系统的动态与静态模型，同时将其与时机的光伏发电系统与控制的动态、静态实施对比，以此来建设一个健全的光伏发电系统与控制系统的模型，使得电力系统当中的仿真研究软件具有光伏发电系统的大电网计算的基本能力，为实施光伏发电系统与大电网互相干扰的验证与测试打下坚实的技术、物质基础。
光伏发电系统对于大电网安全稳定干扰的仿真实验室。在实施光伏发电系统建模分析的条件下，构建光伏发电系统并网运作之后的典型案例，包含典型控制策略、典型故障情况、典型并网模式、光伏发电系统典型运行模式以及典型光伏发电系统等，之后直接针对这些案例实施仿真计算分析，同时持续不断的积累这些典型的案例，以此来构建光伏发电系统并网之后的典型数据案例资料，构建一个能够为仿真分析研究分析光伏发电系统对于大电网安全稳定干扰提供一个良好的试验验证场地。
2.2深入研究光伏发电系统及微网与大电网相互作用的原理
当光伏发电系统大规模并入到大电网之后，大电网与微网之间产生的互相作用会越来越繁杂，其对于大电网的运行特点也会产生十分关键的影响，而针对这些影响的研究则必须要采用全新的方法作为基础条件。配电系统自身的稳定、安全问题基本都是基于微网而提出的，其分析模式与高压电力系统之间存在较大的差异性。分析的目的在于揭示出大电网与微网之间互相作用的特点，并发展对应的方法与理论，为为王撇电系统的控制与稳定打下理论基础。
2.3分析并运用新型配电系统的规划理论与方法
在微网研究成果、分布式电源配电网规划理论与方法研究成果的基础之上，综合考虑到光伏发电系统及其并网之后所具备的特点，研究分析新型配电系统的规划设计理论与方法。这就必须要分析光伏发电电源自身的优化配置，包含容量与选址问题，研究分析光伏发电输出的并网模式、控制模式以及接入模式，同时分析其对于电压波动、善变以及电网谐波的干扰。在进行规划设计的时候，必须要优先考虑到光伏发电等具有可再生能力电源的科学性与合理性，综合考虑到光伏发电对于可靠性的干扰，对于传统的分布式电源供电与电网升级所具有的各类电网拓展措施之间的优劣实施对比，从规划设计方面来保障配电网的电能品质、环保型、安全性以及经济性等多方面的优化[4]。
2.4完善光伏发电接入公共电网的技术标准与规范
研究并网光伏发电系统的技术参数和控制特性及承受大电网扰动能力的技术要求与标准，研究光伏发电系统并网的规模、接入电压等级、无功配置和电能质量等方面的技术标准，研究大电网接纳光伏发电系统应具备的条件等技术标准与规范[5]。健全光伏发电接入公共电网的技术标准与规范，将有利于引导与规范光伏发电等新能源分布式发电系统有序接入大电网，确保这些新型发电系统及其控制设备不会对大电网的安全稳定运行造成危害。
3结语
综上所述，社会各界必须不断加强对于光伏发电并网课题研究的支持，为积极、主动探索可能存在的不足并研究应对措施打下坚实的基础，从而指引并规范光伏发电系统的未来发展，将可再生能源的特点充分的应用起来，切实促进大电网与光伏发电系统的协调发展。
【参考文献】
[1] 张立梅，唐巍，赵云军，王少林.分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析[J].电力系统保护与控制.2011（05）：356-357
[2] 王新勇，许炜，汪显博，范波.光伏并网逆变器空间电压矢量双滞环电流控制新策略[J].电力系统保护与控制.2011（10）：218-219
[3] 王一波，伍春生，廖华，许洪华.大型并网光伏发电系统稳态模型与潮流分析[J].清华大学学报（自然科学版）网络.预览.2009（08）：424-425
[4] 王震，鲁宗相，段晓波，李晓明.分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系[J].电力系统自动化.2011（15）：103-104
[5] 李芬，陈正洪，何明琼，徐静.太阳能光伏发電的现状及前景[J].水电能源科学.2011（12）：213-214
关键词：光伏发电；并网；大电网；安全
0前言
通常来说，光伏发电系统分为并网型光伏发电系统与离网光伏发电系统这两种，而并网光伏发电系统的投资大约为离网光伏发电系统投资的75%。所以，采用微网的模式把光伏发电系统并入到大电网当中运作，将其与大电网进行相互支撑是拓展光伏发电规模的关键方向，而光伏发电系统的并网运作也是未来必然的发展趋势，并网之后，可以有效拓展太阳能使用的灵活性与范围，因此，有效解决光伏发电系统并入到大电网之后两个部分都可以高效、安全的运作属于光伏发电技术大范围普及的重要条件，同时其也是涉及到光伏发电技术是否能够实现大规模工业化发展的先决条件[1]。
1光伏发电并网面临的困境
1.1仿真分析研究及实验验证的技术设施
仿真属于研究分析电网控制与运作的关键技术措施，光伏发电系统与并网模式具有较为独特的特点，相较于传统的发电模式而言，光伏发电系统的动态特点与稳态特点都存在一定程度的差异性。所以，针对传统电力系统进行研究的工具显然无法用于光伏发电系统并网以后的研究。基于光伏发电系统是应用微网系统接入大电网所独具的繁杂特点，为了可以有效的研究分析出并网光伏发电系统对于大电网的电能品质与稳定安全可能产生的各类技术方面的情况，就必须要构建一个针对光伏发电系统研究的实验基地，从而有效解决传统的研究实验室存在的问题。研究并开发先进的、精良的验证、实验以及研究的技术设施，不管是针对光伏发电系统与大电网之间的作用原理，还是研究其在各类干扰之下产生的复杂动态情况，都是至关重要的[2]。
1.2 光伏发电系统干扰大电网运行特性的原理
光伏发电并入到大电网当中运行是通过微网接入的模式，然而微网存在许多种运行模式，当光伏发电系统采用分散模式进行并网运作的时候，其功率能够进行双向流动；当大电网出现故障的时候，采用解列控制与保护动作，能够让大电网与微网解列产生孤岛运作，独自向其所辖关键的负荷供电；当大电网的故障解除之后，采用并网控制能够再一次把微网并入到大电网当中，再一次实施并网运作。相较于传统的发电模式，光伏发电系统的特性存在较为明显的差异性，尽管并网光伏发电系统的单个接入点当中的上网功率较低，然而其拥有较多的接入点，并且较为分散，在光伏发电大规模并入到大电网以后，其与大电网之间产生的相互作用会非常繁杂，对于大电网的运作特性会产生巨大的干扰，并且这些干扰是传统发电系统并网所不具有的。深入研究并分析光伏发电系统干扰大电网运行特点的原理，研究出与其直接连接的大电网与微网之间相互作用的本质是当前继续解决的重要问题。
1.3新型配电系统的规划
在光伏发电系统并入到配电系统之后，配电系统会从之前单一的电能分配模式变成电能分配、电能收集以及电能传输于一体的新型电力交换系统。而光伏发电系统并网之后对配电网造成的相关问题，比如闪变、谐波污染以及电压波动等众多情况，必须要在规划设计时期进行综合考虑，这也是对配电网的设计规划所提出的全新要求[3]。
2应对措施
2.1建设光伏发电系统的研究分析实验与验证的场地
建设光伏发电系统的仿真对比与建模研究实验室。根据典型的光伏发电系统来研究光伏发电系统所具有的特点，可以在专业的电力系统软件当中来构建光伏发电系统、控制系统的动态与静态模型，同时将其与时机的光伏发电系统与控制的动态、静态实施对比，以此来建设一个健全的光伏发电系统与控制系统的模型，使得电力系统当中的仿真研究软件具有光伏发电系统的大电网计算的基本能力，为实施光伏发电系统与大电网互相干扰的验证与测试打下坚实的技术、物质基础。
光伏发电系统对于大电网安全稳定干扰的仿真实验室。在实施光伏发电系统建模分析的条件下，构建光伏发电系统并网运作之后的典型案例，包含典型控制策略、典型故障情况、典型并网模式、光伏发电系统典型运行模式以及典型光伏发电系统等，之后直接针对这些案例实施仿真计算分析，同时持续不断的积累这些典型的案例，以此来构建光伏发电系统并网之后的典型数据案例资料，构建一个能够为仿真分析研究分析光伏发电系统对于大电网安全稳定干扰提供一个良好的试验验证场地。
2.2深入研究光伏发电系统及微网与大电网相互作用的原理
当光伏发电系统大规模并入到大电网之后，大电网与微网之间产生的互相作用会越来越繁杂，其对于大电网的运行特点也会产生十分关键的影响，而针对这些影响的研究则必须要采用全新的方法作为基础条件。配电系统自身的稳定、安全问题基本都是基于微网而提出的，其分析模式与高压电力系统之间存在较大的差异性。分析的目的在于揭示出大电网与微网之间互相作用的特点，并发展对应的方法与理论，为为王撇电系统的控制与稳定打下理论基础。
2.3分析并运用新型配电系统的规划理论与方法
在微网研究成果、分布式电源配电网规划理论与方法研究成果的基础之上，综合考虑到光伏发电系统及其并网之后所具备的特点，研究分析新型配电系统的规划设计理论与方法。这就必须要分析光伏发电电源自身的优化配置，包含容量与选址问题，研究分析光伏发电输出的并网模式、控制模式以及接入模式，同时分析其对于电压波动、善变以及电网谐波的干扰。在进行规划设计的时候，必须要优先考虑到光伏发电等具有可再生能力电源的科学性与合理性，综合考虑到光伏发电对于可靠性的干扰，对于传统的分布式电源供电与电网升级所具有的各类电网拓展措施之间的优劣实施对比，从规划设计方面来保障配电网的电能品质、环保型、安全性以及经济性等多方面的优化[4]。
2.4完善光伏发电接入公共电网的技术标准与规范
研究并网光伏发电系统的技术参数和控制特性及承受大电网扰动能力的技术要求与标准，研究光伏发电系统并网的规模、接入电压等级、无功配置和电能质量等方面的技术标准，研究大电网接纳光伏发电系统应具备的条件等技术标准与规范[5]。健全光伏发电接入公共电网的技术标准与规范，将有利于引导与规范光伏发电等新能源分布式发电系统有序接入大电网，确保这些新型发电系统及其控制设备不会对大电网的安全稳定运行造成危害。
3结语
综上所述，社会各界必须不断加强对于光伏发电并网课题研究的支持，为积极、主动探索可能存在的不足并研究应对措施打下坚实的基础，从而指引并规范光伏发电系统的未来发展，将可再生能源的特点充分的应用起来，切实促进大电网与光伏发电系统的协调发展。
【参考文献】
[1] 张立梅，唐巍，赵云军，王少林.分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析[J].电力系统保护与控制.2011（05）：356-357
[2] 王新勇，许炜，汪显博，范波.光伏并网逆变器空间电压矢量双滞环电流控制新策略[J].电力系统保护与控制.2011（10）：218-219
[3] 王一波，伍春生，廖华，许洪华.大型并网光伏发电系统稳态模型与潮流分析[J].清华大学学报（自然科学版）网络.预览.2009（08）：424-425
[4] 王震，鲁宗相，段晓波，李晓明.分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系[J].电力系统自动化.2011（15）：103-104
[5] 李芬，陈正洪，何明琼，徐静.太阳能光伏发電的现状及前景[J].水电能源科学.2011（12）：213-214