光伏发电对电力系统的影响及管控措施.pdfVIP

光伏发电对电力系统的影响及管控措施--第1页

光伏发电对电力系统的影响及管控措施

摘要：在电力系统的发展过程中，光伏发电的出现为电力行业的发展带来了

新的契机。随着光伏产业技术的不断进步以及光伏发电具有环保、建设周期短等

优势，我国光伏发电得到了快速发展。但光伏发电仍存在发电成本高、发电效率

偏低等问题，尤其对于平价光伏项目，发电效率是影响项目经济性的重要因素。

本文对影响光伏发电系统效率因素进行了简要分析，并在项目选址、设备选型、

项目倾角等设计方面，提出了提升发电效率的策略，以增强光伏项目竞争性。

关键词：光伏发电；电力系统；影响；管控措施

引言

光伏发电作为最早被开发利用的清洁能源。随着光伏装机容量的增加，电力

系统的运行特征也将发生变化，这对电力系统的运行提出了更高要求。光伏的大

规模接入也使得系统的可靠运行面临巨大挑战。相比于传统的化石能源机组，光

伏发电具有不确定性，即存在电力负荷高峰时无法提供有效电力支撑的可能，因

此在一定程度上也可能导致电力缺额的危机，影响到电力系统的可靠性。

1光伏发电系统的组成

其基本组成部分是光伏方阵，而光伏方阵则包括以下构件：①通变器，②控

制器，③蓄电池组。其中，控制器有不同的光伏组件构成，后者则是光伏发电系

统最重要的构件之一。而光伏电池则构成了光伏组件，太阳能便是通过光伏电池

的转换，最终成为可以被利用的电能，即可以被直接利用的直流电。同时，转换

而成的电能还能够在逆变器的转换下，为电力需求者提供可以直接利用的交流电。

通过上述分析不难看出，光伏发电可以将太阳能及时转换成为电力，并且也能够

被及时利用。除此之外，剩余的电力还能够储备在蓄电池内，以备其他场合或者

需要时利用。分布式光伏发电并网。配电网由不同的构成组件，主要包括以下部

分：一杆塔配电变压器，二架空线路，三电缆，四隔离开关，五无功补偿电容，

除此之外，还包括部分附属设备。其运行过程中，当地发电站将电力输送给配电

光伏发电对电力系统的影响及管控措施--第1页

光伏发电对电力系统的影响及管控措施--第2页

网，然后依靠相关配电设备向电力需求方供应电力，可以是就地分配，也可以是

根据电压逐级分配。在通常情况下，配电网的设计方法可能是开环、也可能是闭

环，呈现出辐射状态。在将其接入电网之后，便能够达到及时发电与用电的目的，

同时以多电源结构取代辐射状的结构，而在这种情况下，无论是短路电流分布、

大小，还是流向都会出现相应的变化。

2光伏发电对电力系统的影响

①光伏发电接入对台区用户的影响：光伏发电接入可以对台区用户就近供电，

光伏发电客户附近的用户可以优先使用“绿色光伏电能”，使光伏发电就地平衡。

②光伏发电接入对电压质量的影响：光伏发电并网的有功电能可以供广大用户使

用，但是逆变器中的元器件，大都采用半导体材料无功分量的加入会导致电力设

备损耗增加，电网出力受到影响，对电压质量管控造成一定影响。同时光伏发电

系统受昼夜太阳辐射变化的影响较大，具有间歇性、随机性等特点，其发电供电

功率也会出现同样的波动。③对频率的影响：光伏发电系统逆变器中含有大量的

电子元件，在直流逆变为交流时不可避免地会产生谐波，对电网造成谐波污染。

如果电网中含有多个并网光伏谐波源，还有可能会产生高次谐波的功率谐振。

3光伏发电对电力系统影响的管控措施

3.1提升新型电力系统的电力平衡能力

在光伏接入环境下，系统净负荷特性发生变化，尤其是系统净负荷高峰时刻

与传统认为的负荷高峰时刻有所不同，调度机构需识别系统净负荷高峰，优化外

来电、气电和储能等灵活调节资源，制定合理的调度计划，提高新型电力系统平

衡能力。开展风光水气储短期协同联合优化，实现风光水气储一体化互补调节，

保障多时间尺度电力供需平衡。