大规模光伏发电并网概率潮流计算及对电网的影响
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2020.2 EPEM101新能源New Energy1 发展光伏发电的前提及光伏发电并网简介环境污染是由于人类不恰当的行为引发的各种使人们生活受到严重影响的行为,环境污染严重破坏了人类的生产生活条件。
如今,由于环境污染越来越严重,人类赖以生存的环境被破坏程度越来越高,不得不使人类将环境治理与解决能源需求的问题提上日程,并成为人类生产生活中必不可少的一项工作。
以往人类在生产生活中大规模生产和广泛利用的能源是常规能源、也叫传统能源,如煤、石油、天然气等,这些能源都是一次性非再生能源,是在地壳运动中经千百万年形成的,在短时间内不会再生。
大量传统能源的消耗引起了人们的危机感并且带来了严重的环境污染,产生了酸雨、霾、温室效应等一系列严重的环境问题。
环境污染既损害人体健康又影响动植物的生长,破坏经济资源,损害建筑物,严重时可以改变大气的性质,使生态受到破坏,如果不加以控制和改变,长此以往人类将自食其果,毁灭于环境污染中。
迫于这种压力,人类开始提出可持续发展理念,关注环境、注重环境保护,开发利用新能源。
新能源是指在新技术基础上加以开发利用的的可再生能源,特点是取之不尽、周而复始,从而取代资源有限、对环境污染严重的化石能源。
新能源包括太阳能、风能、地热能、潮汐能等。
光伏发电是将太阳能转换成电能的发电系统。
光伏发电装置主要由三部分构成:太阳能电池板、控制器、逆变器。
太阳能电池板是由一块块能接收太阳能的电池串联组合而成,再连接控制器就形成光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略甘肃省电力投资集团有限责任公司 靳重庆摘要:本文对光伏发电并网的含义、光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略做出分析研究,希望能够为其他相关人员作为借鉴。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响;解决策略了光伏发电装置。
光伏发电主要原理是利用光电效应使半导体与金属结合的部位之间产生电位差的现象,其次是形成电压过程。
光伏发电装置所产生的电为直流电,需通过逆变器转化为交流电才能供给电网使用。
大规模光伏发电对电力系统影响综述摘要:随着经济的不断发展和社会的持续进步,人们对能源的需求和利用在生态理念潜移默化的影响下,也发生了新的变化。
特别是电能的开发和利用方面,在国家倡导发展新能源的情况下,人们逐渐认可了大规模光伏发电的方式和作用,使其在电网系统中逐渐得到了普遍的利用。
大规模光伏发电既可以满足市场需求,又符合节能环保和资源保护的相关理念。
但大规模光伏发电并不是十全十美的。
本文主要对规模的光伏发电的整个工作过程和影响因素进行了充分的认识,也对大规模光伏发电对电力系统的影响进行分析和探讨,希望相关行业能够针对不利影响做出及时的调整和改进,实现对大规模光伏发电的高效利用。
关键词:大规模;光伏发电;电力系统;影响前言:传统电力系统得以正常运行的主要保障在于大量能源的消耗。
因此,其开发和利用弊端也逐渐显现出来,不仅体现在其威胁到能源安全,还体现在其在一定程度上给周围的环境造成了一定的破坏和压力。
随着生态理念不断地深入人心,及国家对生态建设,节能环保等方面的重视,要想实现电力企业的可持续发展,必须另寻科学环保的发电方式,而近些年来大规模光伏发电的发展和应用正符合时代的发展需求。
因此,相关行业和研究者要加强对光伏发电开发和利用的研究与探索,大力发掘光伏发电在电力系统中的应用优势和潜能,充分发挥其综合性的功能和作用,使得电能质量和电功率的在运输过程中更加有保障。
一、对大规模光伏发电系统建模与仿真的认识和分析光伏发电系统建模与光伏发电系统仿真是影响大规模光伏发电的两大因素。
因此,构建符合光伏发电系统的动态模型及稳态模型的逆变器尤为重要。
前者是由于大规模发电系统在运行过程中,需要全方位仔细的分析电力系统各组成部分的工作状态和实时反应,透彻的了解各组成部分之间的相互关系并建立对应的方程,然后通过逆变器的控制作用来得出相应的方程表达,而最终动态模型的建立是在所有方程的基础上根据电力系统的具体要求而实现的。
其次,潮流计算会受到光伏电力系统每个组成结构的影响。
Electric Drive and Power电气传动与电力0 引言光伏发电对电力系统具有很大的影响,国内外工程界和学术界的研究亦是热度不减、成果频出。
文章探讨的是通过高压线路并网的大规模光伏电站接入电力系统的问题,及对配电网的影响,并给出了措施。
1 大规模光伏电站的特点虽然大规模光伏电站容量将来可能达到数万千瓦,但其相对于电网的装机来讲,比例甚小。
由于安装容量小,光伏电站一般布置在电力负荷附近,作为电网的一种补充能源。
因此大规模的光伏电站可以归入分布式电源家族。
按照国家电网公司的相关规定:大于8MW的分布式电源应予以调度。
因此大规模光伏电站和普通电厂一样也应设有相应的二次设备。
2 大规模分布式光伏电源接入对配电网的影响2.1 电压控制和保护不确定性配电网内光伏发电系统一般不主动参与电压调节,但此类间歇性电源的接入不但会影响稳态电压分布,还会引起系统电压波动,特别是大规模光伏电站并入配网后,可能导致系统电压越限,因此配电网的电压控制将是主要的问题之一。
2.2 故障处理及可靠性光伏电源与配电系统并网后,配电网的整体结构和运行特性都将发生显著变化,其故障处理及可靠性分析不能直接套用传统方法。
大量研究和实践结果表明:如果光伏等分布式电源仅作为备用电源,可以提高系统的供电可靠性;如果光伏等分布式电源与配电系统并网运行,则可能降低系统的可靠性[1]。
2.3 配电网重构和抗扰动能力各类分布式电源接入后会形成新的拓扑接入结构,但目前国内外对各类结构的认识仍显不足,为适应分布式电源接入,配电网面临的重构问题,是影响配网安全稳定运行的非常重要的问题,需要超前规划与开展相关的研究工作。
各类光伏发电接入配电网后,也会影响系统电能质量。
2.4 分布式电源与微网安全稳定运行微电网非正常运行状态包括故障状态和孤岛运行状态。
微电网处于故障状态和孤岛运行状态时,会对配电网产生不可预知的影响,影响较大则就可危及配电网的供电可靠性;配电网发生故障或较大波动时,同样也会对微电网产生较大影响,轻则分布式发电离网运行,重则微电网系统崩溃。
浅谈大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施摘要:本文主要探讨的是大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施,全文在具体分析中主要从分布式光伏发电的主要特点、大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响以及应对措施等方面进行了分析。
关键词:大规模分布式;光伏发电并网;电网影响;应对措施随着建设资源节约型社会的提出,分布式光伏发电技术极大的促进了新能源的应用、一定程度上缓解了我国能源不足的现状,而且在应用中符合环保要求,因而有着重要的应用前景,但是大规模分布式光伏发电与原有配电网并网后,可对原有电网的运行方式以及中低压层面结构产生影响,尤其是在大规模安装后,可对原有配电网产生多种影响,本文主要就大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施分析如下:一、分布式光伏发电的主要特点1、环保性分布式光伏发电过程中采用的能源为清洁的太阳能,因而也不会对水体以及空气等生态系统造成污染,从这个角度分析,分布式光伏发电相对于传统的火力发电,具有较高的环保性优势。
2、投资小、成本低、灵活性高的特点分布式光伏发电技术规模相对较小,在实际使用中灵活性较大,整个建设周期较短,同时国家也在积极的推广分布式光伏发电技术,分布式光伏发电站主要在用户场地附近建设,没有高压输电系统等设施,降低了总体分布式光伏发电技术的造价,不仅可以保证用户侧自用,而且多余的电网还可以合并到配电网中,总体经济效益较高。
3、改善局部地区用电紧张的现状电力资源在工农业生产中都发挥着重要作用,但是由于全社会对用电量需求过大,部分地区存在着用电量不足,无法满足该地区的社会用电需求,分布式光伏发电站能够为用户侧提供一定的电量,缓解了局部地区用电量紧张的现状,而且一定程度上还能降低传统发电量,减少能源消耗,促进能源结构的调整[1]。
二、大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响1、对电网安全的影响现阶段,我国中低压配电网采用的是中性点不接地系统,供电网络以单测电源辐射型供电网络为主,而大规模分布式光伏发电在并入配电网后,将辐射型供电网络转变为多电源结构,同时对于短路电流的流向、大小、分布特性以及潮流均会造成影响。
光伏发电并网对电网运行的影响与对策摘要:发展可再生新能源已成为全社会的共识。
太阳能以其资源丰富、分布广、开发利用方便、清洁无污染等优点,逐渐被人类所接受和利用。
光伏发电已成为目前最受欢迎、发展最快的分布式发电方式,在电力系统调峰、补充供电点、改善能源结构等方面发挥着重要作用。
但是,光伏发电并网后,电网的安全稳定也会受到影响。
本文主要阐述了光伏并网发电对电网运行的影响,并提出了相应的解决方案,希望对相关人士有所帮助。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响;对策1光伏电源1.1光伏电源简介光伏发电主要是通过利用太阳能电池将可再生太阳能转化为电能。
光伏发电的原理是利用太阳能的光伏效应,在太阳能电池板的作用下,将太阳产生的太阳能转化为电能。
光伏电源由太阳能电池板、控制器和逆变器三部分组成。
在这三部分的共同作用下,太阳能可以转化为电能,为电力用户提供充足的清洁能源。
通过大规模使用光伏发电,可以提高清洁能源在电力能源中的比重,大大降低传统能源对环境的影响,有利于环境保护和电力能源的可持续发展。
另一方面,对于一些偏远地区的人来说,利用光伏供电可以为人们提供充足的电力。
光伏供电装置的使用更加灵活,可以在许多领域单独使用。
此外,还可与电网或电力储能装置配套使用。
适应性强,能满足大部分地区的用电需求。
然而,光伏发电的使用会受到环境因素的影响,如光照强度、空气温度等,可能导致光伏供电效率的下降。
1.2光伏电源并网的具体要求随着光伏发电在我国现有电网系统中的全面应用,为减少光伏并网对电网正常运行的影响,国家对光伏并网工作提出了具体要求:一是在电网使用过程中,并网发电可以降低相应的影响。
二是在光伏供电运行过程中,为了与电网的承载能力相匹配,应严格控制光伏电源的装机容量。
第三,光伏并网过程中,电压应低于8kV。
有关能源监管部门继续加强光伏并网管理,提高光伏电源应用效果,为人民群众提供安全可靠的电力资源。
2光伏发电并网对电网运行的影响2.1电网运行控制不佳光伏电源的有效利用对提高人民生活水平和工作质量具有重要意义,充分体现了光伏发电在有效利用电能过程中的重要性。
分析光伏发电并网对电网运行的影响与对策发布时间:2023-04-26T08:16:44.663Z 来源:《科技潮》2023年5期作者:金诚[导读] 本文阐述光伏发电电力能源,该能源能够将清洁功能充分发挥出来,分析光伏发电并网对电网运行产生的影响,提出有效实施对策,以此促进电网稳定运行。
中油电能电力研究设计院黑龙江大庆 163712摘要:本文阐述光伏发电电力能源,该能源能够将清洁功能充分发挥出来,分析光伏发电并网对电网运行产生的影响,提出有效实施对策,以此促进电网稳定运行。
关键词:光伏发电;电网运行;清洁能源前言:我国加大对能源问题的关注力度,光伏发电并网对电网运行产生的诸多影响,需要相关企业加强关注,有效缓解能源压力,积极结合光伏发电技术,有效满足人们的生活质量需求,从而促进社会经济良好发展。
一、关于光伏电源(一)光伏电源简介光伏电源能够有效利用太阳能电池将其电源转变为电能,将其发电原理有效发挥出来,发挥出伏特效应,这样能够有效将其电池板作用充分发挥出来。
光伏电源主要是由三部分组成的,可以将太阳能转化为清洁能源。
积极结合不同规模光伏电源,能够有效提高电力能源水平。
有效降低对环境的污染力度,出行电力能源良好发展。
不仅如此,在部分偏远地区可以有效利用光伏电源提供电能,灵活运用电源进行装置同时还能结合不同地理位置进行优化调整,这样才能有效满足电力储能装置的适用性,有效满足各项电能需求。
但是会受到自然环境的影响,导致光伏能源应用水平降低。
(二)光伏发电并网具体要求积极加强光伏发电并网应用需求可以实现对光伏电源的有效应用,同时还需要能促进电网有效运行,有效满足光伏发电并网需求。
首先,在发电时需要降低并网发电所带来的影响。
其次,光伏电源在运行时需要提高电网的运行能力,这样才能有效控制容量大小。
不仅如此,光伏电网并网运行过程中需要满足电压使用需求,并能结合相关部门做好电源并网的管理力度,将光伏电源应用效果充分发挥出来,促进电力资源安全运行发展。
大型并网光伏电站对电网的影响分析摘要:伴随着我国的社会主义市场经济的不断发展,其对能源的需求以及生态环境保护意识的增强,目前正在寻找有效的清洁能源,以满足现如今的生态环境保护要求,其中采用光伏并网发电系统,能够解决能源的清洁问题。
关键词:大型并网光伏电网影响引言能源是社会发展进步的重要物质基础,对人类的生存发展有决定意义。
由于常规能源如石油、煤矿及天然气等的储量有限,燃烧产生的大量二氧化碳、硫氧化物等对环境造成很大破坏。
全球能源一旦枯竭,必然引发新一轮的经济危机,加剧国与国之间的矛盾冲突。
虽然核能源不存在有害气体,但目前对于核能的利用技术还不成熟,对核泄漏和核废料的处理手段欠缺。
另外由于技术条件限制,风能发电存在不稳定、成本高、难维护等特点。
光伏发电作为一种可再生能源,拥有独特的优势,其应用前景广阔,开展光伏发电应用推广具有巨大的经济价值和现实意义。
 一、光伏发电原理概述 1、光伏发电系统电路分析 光伏发电系统,其电路接线系统采用的是三相桥接法,其电路系统采用的是电压型逆变拓扑结构,此具体的原理是电流在运行时,三相桥接电路中其相位差为120°,而其产生的频率以及三相桥臂的幅值相等。
那么光伏发电的时候,要实现其并行运行,那么就需要在整个光伏发电系统中确保逆变电压的产生是根据电感电流与电网相连,因此,在电路中光伏阵列的功率决定了电流的大小,而其电网电压的频率和相位与逆变输出的频率和相位保持一致。
 2、光伏发电并网系统可逆变流技术使用分析 在光伏并网发电系统中,采用的可逆变流技术主要的控制器是逆变器,对电网中的单位功率因数的正弦波进行控制,以此来实现绿色的并网技术。
太阳能光伏并网发电系统主要由三部分组成,分别是光伏阵列、电网、并网逆变装置等组成,对于光伏并网系统的可靠性要从增加故障的冗余能力着手,通过采用多组并网的方式来进行发电。
超大规模光伏发电并网对电网关键潮流断面影响的研究摘要:随着我国科技技术的迅速发展,新能源发电也得到广泛应用,超大规模光伏发电并网系统也是良好科技技术中的一项。
且对该系统在变电站中得到广泛的应用。
改系统改变了以往的模式,但是在对其应用的过程中带来一定优点的同时,也存在一定的弊端,那就是无效的影响信息大量的增加,使工作人员处理信息数据数量增加,如此一来对工作人员的判断有了一定的干扰。
关键词:电网调度;监控系统;电网关键潮流断面影响目前,提高电网系统管理的有效性,将超大规模光伏发电并网系统一体化的电网关键潮流断面影响处理已经变得非常的重要,主要是因为在对其进行应用的过程中,对人工值班的变电站的数量也在与日俱增,主要是无效的影响信息如同雪片似的,铺天盖地而席卷而来,有效的影响信息只有少部分,所以对这些无用的影响信息数据,要采取一定影响的处理方式,如此一来有利于监控员对网络的实际情况进行详细的了解与掌握。
1.超大规模光伏发电并网系统的一体化内容为了实现我国的可持续发展以及保护好生态环境,走大力发展清洁能源、可再生能源是必由之路,这也是写进国家“十三五”发展规划中的基本国策。
如今,我国的风电、光伏装机容量均跃居世界第一位,为了促进和保障可再生能源的发展,我国树立了《可再生能源法》,要求进一步完善和优化现有电力系统的运行方式,提高电网运行灵活性,保证可再生能源的优先上网和全额收购。
首先,对超大规模光伏发电并网系统一体化的有关进行分析,针对于整个电网系统来说,超大规模光伏发电并网系统是非常中要的一部分,而超大规模光伏发电并网系统本身就是一种相对较复杂的系统。
为了使超大规模光伏发电并网系统与计算机硬盘可以进行高效的配合,需要根据超大规模光伏发电并网系统的具体设施需要来对计算机的硬盘进行设计。
其次,是对跨平台的图像应用框架进行综合性的分析。
要将电网监控的一体化系统的作用效果发挥到极致,所以在选择跨平台的图像进行应用的过程中,一定要选择最优设计方案,这样在一定的程度上可以保证电网监控一体化系统正常的运行。
大规模光伏发电并网概率潮流计算及对电网的影响金楚;黎嘉明;徐沈智;劲宇【摘要】With the increase of grid-connected photovoltaic generation capacity, the inherent characteristics of fluctuation and intermittence of the photovoltaic generation lead to the result that large-scale PV integration will change the distribution of power flow and even reverse it, influencing the stability and security of power grid. A steady-state model of PV generation system is established in the paper. Based on the IEEE 14-bus system and power grid of a province in Northwest China, probabilistic load flow calculation of power grid connected with photovoltaic generation system has been carried out. The influence of large scale grid-connected PV generation on load flow of power system is fully analyzed under the circumstances of different grid-connected capacity, different grid-connected spots and different output correlations of the PV generation system. The results indicate that the fluctuations and limit violation probabilities of power system voltage and load flow increase with the addition of PV capacity. What’s more, power loss as well as PV penetration level is influenced by grid-connected spots and the impact of PV on load flow is directional. Additionally, the correlations among PV power stations cannot be ignored. The research does provide reference for the planning and operation of power system with large integration of renewable energy.%随着并网光伏发电容量的规模越来越大,光伏发电固有的波动性和不可控性导致其大规模并网时会使潮流分布发生变化甚至潮流反向,对电网的安全稳定运行造成影响。
光伏发电并网对电网运行的影响与对策发布时间:2022-03-22T03:17:40.766Z 来源:《福光技术》2022年4期作者:刘涛[导读] 光伏发电主要是利用太阳能实现电能转化,有效通过太阳能电池板进行对清洁太阳能源进行转化为再生能源,主要通过光伏发电将太阳所散发的热量进行有效收集,在通过太阳能电池板进行充分转化,以此转化为电能,能够为人们的生活以及生产带来许多的清洁能源。
长庆油田分公司清洁电力开发项目部陕西省西安市 710200摘要:光伏发电电力能源系统可以为人们提供更好的清洁能源,所以本文对光伏发电并网对电网运行的影响进行分析,并提出解决对策,以此促进电网良好可持续运行发展。
关键词:光伏发电并网;电网运行;解决对策现阶段,我国的能源问题越来越多,确保这些问题可以解决,促进社会的经济发展,加强我国新能源开发建设,通过推广光伏发电技术可以为人们提供更多的能源,有效解决经济发展与能源消耗大的问题,可以节约不同能源的压力。
目前,光伏发电技术已经在各个领域中广泛应用,为人们的生活以及生产带了优质服务,可以全面满足人们对电能的大量需求,同时也能有效促进电网的稳定运行。
一、光伏发电概述光伏发电主要是利用太阳能实现电能转化,有效通过太阳能电池板进行对清洁太阳能源进行转化为再生能源,主要通过光伏发电将太阳所散发的热量进行有效收集,在通过太阳能电池板进行充分转化,以此转化为电能,能够为人们的生活以及生产带来许多的清洁能源。
光伏发电设备是由太阳能电池板、逆变器等部件构成,通过发挥出的共同作用,有效实现电能的转化。
不仅如此,光伏发电还能提供电力能源同时,还能发挥出清洁能源的优势特点,有效环节生态环境遭到破坏的程度,同时还能起到良好的应用效果,尤其是我国的偏远山区,可以提供充足的电能。
除此之外,光伏发电不仅具有便利性,同时还能发挥出良好的能源效果。
在光伏发电产生能源后,可以采用多种方式进行应用,并且也可以进行独立使用,有着非常好的使用能力,可以充分满足人们的需求,但是因为受到不同时节的影响,导致光伏发电在转化能源的过程中会受到些许影响,使得电网无法正常运行。
光伏发电及光伏并网发电系统对电网的影响摘要:通过分析光伏发电并网对电网运行的影响,从系统接入、电能质量、继电保护、计量装置等方面,进行详细的技术研究,提出具体的应对措施,确保并网后电网的安全、稳定、经济运行。
关键词:光伏产业、并网、电网运行、电能质量、电能计量光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向,是具有巨大发展潜力的朝阳产业,也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。
随着光伏产业的蓬勃发展,光伏发电项目并网对电网的影响逐步凸显,及时研究解决这些问题,才能使得光伏产业和电网协调发展。
1.光伏发电技术介绍光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
太阳能通过光伏阵列转化为直流电,通过 DC/DC 变换器汇集至直流母线,再通过 DC/AC 逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦交流电直接供给交流负载或接入电网。
根据系统的规模和集中程度,可分为集中式并网系统和分布式并网系统。
目前,分布式、并网发电光伏项目应用较广。
2光伏发电并网对电网运行的影响由于太阳能光伏发电属于能量密度低、稳定性不高,调节能力差的能源,发电量受天气及地域的影响较大,并网发电后会对电网安全,稳定,经济运行以及电网的供电质量造成一定影响。
2.1对电能质量的影响2.1.1对电网电压及其稳定性的影响光伏并网发电系统对配电网和高压输电网的电压质量及其控制均有一定的影响。
光伏并网发电系统受日光照射的影响较大,发电出力时常变化,见图1、图2对比所示,光伏发电的瞬间出力受天气影响变化很大,发电功率瞬间变化有可能超过50%以上。
如果光伏系统容量所占比例较大,线路上的负荷潮流也极易受波动,加大了电网正常运行时的电压调整难度,甚至引起电压稳定性问题。
图1晴天发电功率曲线图图2多云天发电功率曲线图2.1.2对电网频率的影响当光伏并网发电系统的发电容量占电网内总发电量比例逐步增大后,由于其发电具有一定的随机性,因而可能导致电网内的频率时常出现波动。
大规模光伏电站集中并网对电网的影响分析及对策秦睿;董开松;汪红燕;杨萍;刘海燕【摘要】Along with the introduction of state policies to stimulate PV development,a new round of construction of large-scale PV power stations is now in full swing.PV power stations of complicated types lead to such issues as control,sending and utilization exert a profound influence on the operation and stability of power grids,thus constituting a great challengeto grid safety.This paper makes a comprehensive analysis on the influence of grid connection of large scale photovoltaic power stations upon grid operation,influence of distributed photovoltaic power generation upon the distribution network,as well as utilization/sending,operation/control,grid regulation,safety/stability and energy quality of large scale photovoltaic power,as well as voltage control and anti-disturbance ability of the distribution network,and presents countermeasures including establishment of a new energy technical support platform and enhancement of power delivery and utilization ability of the area of concentrated grid connection.%随着国家鼓励光伏发展政策的出台,新一轮光伏电站大规模建设已铺开。
光伏发电并网对电网运行的影响与对策摘要:很久以来,人们普遍认为未来可再生绿色能源中非常理想的清洁能源是太阳能,太阳能光伏发电是一种绿色环保可再生光伏发电技术,世界各个国家纷纷持续推动光伏发电产业的发展。
光伏发电并网逆变技术将会成为基础性产业技术 , 与此同时 , 新的挑战不断涌现。
光伏发电大规模发展将导致电网潮流的复杂化和性价比降低,电网故障保护问题也更加难以应对。
基于此,本文就光伏发电并网对电网运行的影响与对策进行详细探究。
关键词:光伏发电;并网;电网运行;影响与对策TM73:A1 引言近几年来,光伏发电在电力行业中逐渐实现了应用与推广,对电力企业的健康可持续发展产生了重要的意义与作用,不仅贯彻落实了我国现阶段节能环保的各项政策,更为人民群众的生产生活提供了很大的便利。
光伏发电简单来讲,就是把太阳能进行收集转换,经过一定的手段,使其成为电能被应用,这一过程就叫做光伏发电。
光伏发电能够有效实现对可再生能源的全面利用,减少资源的浪费与破坏,为人民群众提供更高质量的电力服务,实现各项工作的顺利开展。
2 光伏发电光伏发电又称之为太阳能发电,是利用光生伏打效应将太阳光转化为电能的一种可再生新能源利用。
光伏系统的核心组成部分是光伏组件和DC/AC逆变器,工作原理为利用光伏电池串并联组成光伏组件,将投射其上的太阳光通过光生伏打效应转化为直流电,再通过DC/AC逆变器将直流电逆变为交流电,提供给交流段负载使用。
光伏系统发展的早期阶段,通常会在光伏组件和DC/AC逆变器之间再安装上蓄电池将光伏组件所产生的直流电加以存储。
该种光伏系统由于独立于市电电网,也被称为独立式光伏系统。
然而此种系统具有转换效率低下、蓄电池寿命有限、价格高昂等缺点,极大地阻碍了光伏系统的发展与普及。
随着技术的不断发展,目前光伏系统主要以并网系统为主。
它的原理是:将光伏组件所发电量直接通过DC/AC逆变器逆变为交流电,并上传至配电网,从而成为整个配电网的一部分,供整个配电网内的交流电负载使用。
光伏发电并网对电网的影响及对策-电网技术论文-工业论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:结合光伏发电并网后对电网运行中产生的几个不利影响,包括电网运行控制、电能质量、孤岛效应等问题,提出具体的解决措施,从而提高光伏发电并网在电网运行过程中的效率。
关键词:光伏并网;电网工程;孤岛效应引言我国的能源与经济发展之间的矛盾使得能源问题变得越来越紧张,光伏发电能够一定程度上缓解这些能源压力。
目前先进的分布式光伏发电技术,从而可以满足人们在日常生活、工作之中的用电量,确保人们更好的从事各种活动。
1光伏电源光伏电源是通过使用可再生的太阳能进行电能转换,使用太阳能电池板将太阳能转化为电能的一个装置。
光伏电源依托的是太阳能的光生福特显影,运用太阳能所发出的热量,运用太阳能在电池板的作用之下,产生电能。
其为人们工作、生活中提供了最为有效、最为充足的能源供给。
光伏电源装置主要是由三部分构成的,这三部分分别是控制器、太阳能电池板、逆变器。
光伏电源装置是在这三部分的共同作用之下进行电能的储存以及转换。
光伏电源的使用具有很多好处,其使用不仅可以降低对于环境的危害,还可以取得更好的用电效果。
对于偏远地区的人们在使用电能的时候,光伏电源的灵活性,可以为其使用更好效果的电能。
光伏发电在其使用的区域开始使用之后,可以有多种选择使用的方式,如图1中所示。
它们可以使用,也可以与其他的配电网共同配电。
如此强的适应性,基本上可以满足人们对于电能的需求量。
但是由于季节的不同,光伏电源在进行电能的转换的过程中会受到影响,从而阻碍了电网的正常运行。
我国电网相关部门对光伏电源在并网工作的过程中国提出了规范性的要求,从而可以减少在这个电能转换过程中造成的不良影响[1-3]。
(1)我国相关部门要求采用并网发电,这样可以减少在发电过程中造成的不良影响。
(2)在光伏电源的运行过程中,不能接入太多的数量,因为太多数量的光伏电源会造成电网的压力增大,从而使得电网的压力变大。
大规模光伏发电并网后对电力系统的影响大规模光伏发电并网后对电力系统的影响戴成弟蒋勇国网江苏宿迁供电公司摘要:大规模光伏发电并网后会对电力系统产生诸多影响,主要表现在对有功频率特性、无功电压特性、功率因数、小扰动稳定性的影响、电能质量的影响以及对配电系统保护的影响,本文通过光伏电源的工作特点分析了上述情况产生的原因。
关键词:光伏发电并网电力系统光伏并网发电系统是通过太阳能组件产生的直流电,经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后,直接接入公共电网。
光伏并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电;也有分散式小型并网发电系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,是目前微电网和智能电网发展和建设的重要方向。
光伏发电的主要优势表现在以下五点:1、利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电,不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源,使用中无温室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续发展战略。
2、所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达35%-45%,从而使发电成本大为降低。
3、光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电又能作为建筑材料和装饰材料,使物质资源充分利用发挥多种功能,不但有利于降低建设费用,并且还使建筑物科技含量提高。
4、分布式建设,就近就地分散发供电,进入和退出电网灵活,既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力,又有利于改善电力系统的负荷平衡,并可降低线路损耗。
5、可起调峰作用。
正是基于上述的优点目前光伏发电行业才能蓬勃发展,但光伏发电并网也会对电力系统产生相应的影响。
这主要是由光伏电源的主要特性所决定的,光伏电源是静止元件,是不旋转的,由于是通过换流器进行并网的,所以无转动惯量;光伏电源本身的外出力受到早晚及气象条件的影响能量输出有较大的波动;光伏电源的抗干扰能力和过负荷能力是比较差的,低电压穿越的时候有无功和有功的调节能力较弱。
光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略发布时间:2022-07-06T06:57:20.472Z 来源:《福光技术》2022年14期作者:吴先[导读] 建设无需耗费巨大人力和物力等优点。
但光伏发电作为新兴发电形式,在并入电网过程中还是对电网运行存在一定影响,主要体现在以下几方面。
国网四川阿坝州电力有限责任公司四川茂县 623200摘要:光伏发电作为新能源发电,对日常生活供电、节约传统能源、保护环境方面做出了巨大的贡献,与传统的火力系统发电比有很多优点,如资源无枯竭危险、安全可靠、无污染、无公害、不受资源分布地域的限制、能源质量高、获取能源花费时间短、建设无需耗费巨大人力和物力等优点。
但光伏发电作为新兴发电形式,在并入电网过程中还是对电网运行存在一定影响,主要体现在以下几方面。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响;解决策略1光伏并网发电系统的结构光伏并网发电系统按照结构的不同可划分成两类,单级式结构及多级式结构,单级式结构是单纯具备逆变转换部分(即DC/AC),多级式结构是同时具备直流变换部分(即DC/DC)和逆变转换部分(即DC/AC)。
通常情况下在光伏并网发电系统普遍使用多级式结构。
采用单级式结构的光伏并网发电系统优点是相对简单,但系统在并网过程中,对直流要求的高输入及高输出是逆变器的必须条件,同时,由于系统必须具备跟踪最大功率点功能(MPPT),这一功能需要逆变器来实现,因此在单级式结构的光伏并网发电系统中,结构简单的代价就是控制方式的复杂,拓扑结构相对繁琐成为该结构系统中逆变器的缺点,因此,此种结构供电效率相对较低。
与单级式光伏并网发电系统结构相比,两级式光伏并网发电系统结构同时具备DC/DC直流变换及DC/AC逆变转换功能。
两级式结构中跟踪最大功率点控制按照最大功率跟踪装置所处位置的不同,可分为前级式控制及的后级式控制两种,区别为前级式控制将MPPT控制器加在DC/DC直流变换处,后级式控制将MPPT控制器加在DC/AC逆变器变换处。
大规模光伏发电对电力系统影响摘要:电网系统中,大规模光伏发电机组只有并入电网,其产生的电能才能充分发挥作用。
然而此过程中,在实验与实践中发现还存在一些问题,表现为大规模光伏发电并网后对电网系统带来了很大的影响。
因而必须要深入研究这些问题,才能为电网系统有效运行奠定良好的基础。
因而针对大规模光伏发电对电力系统造成的影响相关知识,本文进行了简单地论述,希望对相关领域研究有帮助。
关键词:光伏发电;电力系统;影响引言国家发展中,电能是重要能源来源其直接关系到国民经济发展。
随着时代的进步,居民生活品质不断提高对能源应用出现了更多的需求,与此同时出现了更多的发电形式,比如水力、风力、核电站、沼气及潮汐等新型发电形式拓宽了电能来源渠道。
近年来,光伏发电逐渐兴起,其出现与应用推广,为人们日常生活、工作与学习创造了极大地便利条件,对资源紧缺、能源匮乏甚至环境污染等问题的解决发挥着积极作用。
所以,深入研究大规模光伏发电原理及构成,论述大规模发电并网对电力系统造成的影响,具有非常重要的意义。
1、大规模光伏发电系统概述1.1光伏发电并网系统内涵其利用光伏电池方阵为并网逆变器及变压器中输送方阵产生的电流,其不用蓄电池组对电能进行储存,而是通过逆变器或变压器为公共电网直接输送产生的电能,中间省去了储能环节。
光伏发电并网后,不用蓄电池储能或释放其形成的电能,因而该系统能源耗损低且占地范围小。
现阶段,大规模光伏发电都会并入大电网。
光伏并网后离散动作及发电间隙是逆变器比较常见的问题,此时电网功率输送或接收,系统电压都会出现短时或长时现象,所以大规模光伏光电系统并网时必须要注意这一问题。
1.2大规模光伏发电系统原理与优势将太阳能发电系统生产的直流电转换成与实际供电需求相一致的交流电,这一过程就是大规模光伏发电,其是利用并网逆变器完成转换,光伏并网发电系统形式主要包含集中式大型并网电站与分散式小型并网发电系统两类,其中前者在发电站内就可实现电能转化,能够直接为用户配电,因而在国家级电站中有很强的适用性;后者在居民建筑应用范围大,适用于光伏一体化建筑。
光伏发电并网对电力系统的影响分析摘要:光伏发电用于缓解能源短缺的危机和环保压力,体现出清洁、安全、高效的特点,分布式光伏发电系统并入配电网的比重日益提升,呈现出大规模发展的趋势,对电力系统电能质量、智能电网实时性保护等方面产生了较大的影响。
关键词:光伏发电;并网;电力系统;影响引言面对当前能源短缺的现状,光伏发电并网成为可以再生利用的电能资源,体现出清洁、安全、高效的优势特点,并呈现出大规模的分布式光伏发电趋势,有效缓解传统火力和水力发电供应不足的问题。
本文重点探讨大规模光伏发电并网系统的相关原理,并分析光伏发电并网对电力系统的各方面影响,以期更好地体现其实用性价值。
1 大规模光伏发电并网概述光伏发电技术是在逆变器输出正弦波电流频率/相位与电网电压的频率/相位保持一致的前提下,通过并网逆变器转换组件实现电流转换,与公共电网系统相接。
其应用优势主要为:操作便捷快速;无污染和噪声;调峰性能良好;实现就地发供电,成为意外故障时的应急供电装置;输配电损耗低,线路损耗小。
1.1光伏电池大规模光伏发电系统中的光伏电池主要采用以硅为基底的多晶硅太阳能电池和新型光伏电池,利用硅晶片的光生伏打效应,将接收的太阳光照能量转化为电能,生成电压差和电流,其等效电路通常由半导体二极管和电阻串/并联而构成。
并当输出量硅晶体光伏电池组尚未满足要求时,则可以选用硅晶体光伏电池阵列,其相关参数主要包括有:光伏电池开路电压(Uoc)为44V、光伏电池短路电流(Isc)为8.09A、光伏电池最大功率点电压(Umpp)为34.8V、光伏电池最大功率点电流(Impp)为7.47A,体现出良好的稳定性和较高的光电转换效率。
1.2 并网光伏逆变器并网光伏逆变器对于光伏系统的电能质量有直接影响,是光伏发电并网系统的关键核心,主要是保证功率因数为1,稳定输出除谐后的电流,并实施电网电流的实时追踪和精准控制,其对于电网电流矢量的控制方法包括有:PI控制、滞环控制、比例谐振控制、SVPWM控制。
光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略摘要:随着我国经济的高速发展建设,能源问题也越来越严峻。
因此,通过利用光伏发电可以优化我国电力能源结构。
特别是利用分布式光伏发电技术,可以增强电网运行的安全性和稳定性,为社会日常生产生活提供充足而稳定的电力能源。
鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略提出了一些建议,仅供参考。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响;解决策略引言随着我国电力事业的不断发展,光伏发电技术的不断进步,摒弃传统供电方式发展新技术开发新的电力资源是社会发展的必然要求。
光伏发电并网技术属于前沿技术,目前仍有很多不足,在诸多方面仍需改进,例如,光电转化损耗、接入网技术、电流变换技术等方面。
但是相信随着科技的进步,光伏发电并网技术必然会愈加丰富和完善,必将为社会的和谐可持续发展作出重要贡献。
1光伏发电并网简介光伏发电是将太阳能转换成电能的发电系统。
光伏发电装置主要由三部分构成:太阳能电池板、控制器、逆变器。
太阳能电池板是由一块块能接收太阳能的电池串联组合而成,再连接控制器就形成了光伏发电装置。
光伏发电主要原理是利用光电效应使半导体与金属结合的部位之间产生电位差的现象,其次是形成电压过程。
光伏发电装置所产生的电为直流电,需通过逆变器转化为交流电才能供给电网使用。
将光伏装置产生的电并入公共电网供其使用就叫做光伏发电并网。
对于偏远地区的人们在使用电能的时候,光伏电源的灵活性,可以为其使用更好效果的电能。
光伏发电在其使用的区域开始使用之后,可以有多种选择使用的方式,。
它们可以独立使用,也可以与其他的配电网共同配电。
如此强的适应性,基本上可以满足人们对于电能的需求量。
但是由于季节的不同,光伏电源在进行电能的转换的过程中会受到影响,从而阻碍了电网的正常运行。
2光伏发电并网对电网运行的影响2.1影响电网运行的控制效果通过使用光伏电源,大大降低了传统能源对于环境的不利影响,为人们提供了安全可靠的电力资源,但随着其规模越来越大,也相应给电网带来了不利影响。
大规模光伏发电并网概率潮流计算及对
电网的影响
摘要:随着光伏发电在我国的快速发展,光伏发电已经成为电力系统的重要组成部分,并且随着光伏产业的快速发展,对于电网的影响也越来越大。
光伏发电并网对电网潮流方向会有一定的影响,并且并网趋势随着光伏发电机组输出功率的增加。
由于光伏电站发电功率与并网方向一致,因此可以将光伏发电与电网潮流方向相比较计算光伏发电并网概率。
本文将对大规模光伏发电并网概率潮流计算及对电网的影响进行探究。
关键词:大规模光伏发电并网;概率潮流计算;电网
1引言
电网的运行,包括电源、电网、用电、输配电、负荷等多个环节,其中用电环节中的电压稳定问题至关重要。
光伏发电是当前快速发展的新型能源,是电力系统未来发展的重要方向之一,因此电网并网规划以及潮流计算问题成为研究和讨论热点。
本文通过分析光伏发电并网概率潮流计算方法、潮流计算模型、计算结果在电网中应用情况进行分析研究。
2光伏并网原理
光伏发电与常规电源不同的是光伏发电是把光伏转换成电能,并储存在蓄电池中。
光伏逆变器主要由直流逆变模块、光伏电池组件、蓄电池、逆变器本体等组成。
直流逆变器一般由两部分组成:直流变换器和逆变器本体。
直流调速器作为光伏电输出部分的控制器;逆变器本体一般由蓄电池控制器等组成。
在逆变器上通常接一个调速器用以控制逆变器电压,并通过调节PWM装置调节光伏逆变器电压实现光伏电站的发电能力。
光伏发电系统主要由蓄电池、逆变器发电、蓄电池储能(充电/放电)电路组成。
蓄电池通过逆变器给蓄电池充电时,蓄电池充电产生的电能储存在蓄电池容量里面,然后通过逆变器给蓄电池充电/放电)。
逆变器产生的电能通过电缆传送到蓄电池与逆变器本体,而后进行电能交换、蓄
电池充电后向蓄电池充电,并将直流电变为交流电向蓄电池充电。
由于光伏发电
系统中存在着交流电网和直流电网,在正常情况下整个电网是不稳定的;而光伏
并网系统实际上就是在交流电网中由光伏电池阵列提供直流电(逆变器产生电能),再由直流电网输送到光伏发电系统中。
3光伏发电系统潮流计算建模
3.1 光伏发电系统潮流计算模型的构成
光伏电池组件主要由光伏电池阵列、控制模块、逆变器组成。
在潮流效应分
析中,光伏发电装置的数学模型无需考虑其调节过程的动力学性质,而仅考虑其
稳态输出的结果,也就是说,在给定的光照和环境温度输入条件下,基于光伏电
池的特性和电流互感器的结构,将能够给出相应的输出电流。
其具有以下3个特点:
(1)在光伏稳态模式下,该逆变器是以交流-直流侧的电力平衡方程;(2)在
实现最大功率点追踪(MPPT)控制时,稳态模式的有功输出大致与当前光照强度、电池温度下的最大光伏功率(除了限制功耗控制);(3)在稳态模型中,没有考
虑各个闭环的调整过程。
因此,光伏发电的稳定模式包含两个方面,光伏发电系统被输入到电网的有
功电力总是被维持在最大的功率点,这是通过MPPT控制来实现的。
在潮流计算中,将光伏并网节点视为PQ结点,将其设为0。
3.2 基于MPPT控制的光伏发电系统潮流计算模型
在实际应用中,单个光伏电池输出电压较低,输出功率较低,为了满足大容
量变换器的输入电压需求,通常采用多个光电组件串接,以提高输出电压,然后
将多个并联的光伏组件组成光伏组件,从而提高系统的容量利用率。
4含光伏发电的概率潮流计算及对电网的影响分析
4.1 含光伏的概率潮流计算概述
电力系统的潮流计算本质上是两个非线性方程,其结果与公式(2)相同。
其中Y是节点注入功率,X是电网状态量,通常包含节点电压幅值和相角,Z是
潮流计算的输出变量,支路潮流、网损、节点电压幅值之间的选择。
(1)
概率潮流计算中,由于注入功率矢量Y具有一定的随机性,其目标是利用随机变量的统计特性,求出系统状态变量X和输出变量Z的概率分布。
通过对光电概率模型的分析,发现Beta分布可以较好地反映出光照强度的分布特征,其可
以用公式(3)来表示。
(其中G max为光照峰值,α,β为Beta分布拟合参数):
(2)
通过对并网光伏发电对电网潮流的影响进行分析,得出光伏发电的有功功率是随光照强度而变化的,其输出功率是0的。
为保证计算精度,本文提出一种基于非连续蒙特卡洛算法的随机潮流算法。
4.2 考虑光伏电站出力相关性的概率潮流计算
由于光伏发电量的大小取决于日、地的移动,所以在考虑到多个光伏发电量时,地理位置接近的光伏发电量通常会存在很强的相关关系。
在概率潮流的计算中,仍然使用蒙特卡洛取样法,并对拉丁超立方-Cholesky分解(LHS-CD)进行
相关分析。
以3个光伏发电场的接入为例,给出两个发电量的Spearman秩相关
系数ρ12,ρ23,ρ13,可以得到如下公式(3)。
(3)
指定要产生的样本量,采用拉丁超立方取样法与Cholesky分解相结合的取
样方法,其基本原理是:采用拉丁超立方法中的取样环节,分别产生一套反映每个发电量分布的光伏发电量,并在拉丁超立方算法的排序阶段,将相关系数信息
导入到迭代过程中,只需不断地调整各个序列的顺序,以保证它们之间的一致性。
这样,所得到的样品不仅能满足各个发电场的边界分布,而且还能保证发电量之
间的相互关系。
过程中的顺序值是指序列中实际数值的排序位置值(或升或降),而Spearman秩相关系数只与次序序列相关,而不受实际值的影响。
4.3 大规模光伏并网对电网潮流影响分析
大型光伏并网对电力系统的潮流影响主要表现在节点电压和分支电源上。
本
文选取三个影响因子,综合分析大型光伏并网对电网潮流的影响。
4.3.1 光伏接入容量
为了更好地分析比较光伏并网对各支路潮流的影响,采用概率潮流法求出的
支路功率与未采用光伏并网时的支路功率之比作为标准差,以衡量各支路的有功
分配情况,在不同的光伏接入情况下,进行越限概率的统计,而后用敏感性分析
方法实现进一步的优化说明。
4.3.2 光伏接入点
通过对光伏接入点变化的预测,对不同接入点下的电网损耗进行预测,并对
电网潮流的分布特征进行分析,以期为光伏接入点的选址提供参考。
4.3.3 光伏出力相关性
将发电功率相关度划分为高度相关、中度相关、低度相关3个级别。
通过计
算各相关系数下的电压和功率的概率密度分布,并对其变化幅度进行分析,得出
各相关系数对电力系统潮流的影响。
结束语
总而言之,由于光伏系统容量过大,光伏发电站出力的相关性高,会导致节
点电压、支路潮流变化过大,或者超出电网的极限,因此,需要特别注意光伏接
入引起的节点和线路。
在电压控制方面,应选用有较好的无功调整功能,或采用
自动调压器。
在实际运行中,要充分考虑各种影响因素,合理安排光伏电站的容量,提高消纳间断供电的能力,从而实现大规模集中的光伏并网。
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