光伏电站并网对电网可靠性的影响
光伏发电及光伏并网发电系统对电网的影响
光伏发电及光伏并网发电系统对电网的影响摘要:在改革开放和社会主义现代化建设的新时期下,我国在社会不断进步、经济不断发展的同时,其科学技术也取得了重大的成就与进展,尤其体现在光伏并网发电系统中。
我们应对其对电网的积极影响积极应用,进而改善其不利方面的影响,为我国的电力发展和人民生产生活水平的提高打下坚实的基础。
基于此,本文对有关光伏并网中发电的优势以及光伏发电及光伏并网发电系统对电网的措施进行了分析。
关键词:光伏发电;光伏并网发电系统;电网1 有关光伏并网中发电的优势太阳能光伏并网的发电系统主要是将太阳能直接转化成电能,不需要通过蓄电池进行储能,而是直接通过逆变器将直流电转化为交流电送入到电网中。
在并网的发电体系中主要体现了我国有关太阳能的发展方向,它和太阳能的离网发电系统相比较,其主要有如下几点优势:在光伏并网的发电系统中主要是建设更加宽广的空间。
由于光伏的组件在实际的安装上是需要大量的基底建设。
完全可以将发电体系直接建设到荒漠中,这样做不仅实际减少了对土地的使用面积,与此同时,也相对减少了有关地面的蒸发量。
如果可以在光伏板的下边种上耐寒喜阴、净化空气的植物,可以在很大程度上对当地的水土起到一定的保护。
在进行并网之后的发电反馈到电网上,可以大力依靠电网对电能进行消纳,是不需要通过蓄电池就能够节约下来的光伏建设,同时在一定程度上也降低了成本。
也是不通过蓄电池的就可以减少蓄电池的环境污染。
在进行并网时除了利用大型的光伏系统同时还可以利用分布式的建设,这样在进入或者退出电网的时候就比较灵活,在一定程度上可以增强对自然环境的抵御能力,并且也不同程度的改善了电力系统在负荷上的平衡。
2 光伏并网发电系统对电网的影响光伏并网发电系统在发展的过程中,对电网产生了很多不利的影响,大大阻碍了其电网运行的安全性与稳定性。
因此,从这个角度来看,积极对其光伏并网发电系统运行的影响性因素进行有效的分析与研究是非常有必要的。
大型并网光伏电站对电网的影响分析 杨俊杰
大型并网光伏电站对电网的影响分析杨俊杰摘要:太阳能发电作为一种清洁可再生能源,对石油、煤矿、天然气等有很好的替代作用,因此,发展光伏发电技术有利于解决能源问题。
目前我国的光伏发电系统尚处于初级阶段,加强对光伏发电的研究有重要的经济现实意义。
文章先对并网光伏发电的系统进行了介绍,然后分析了并网光伏发电的特性,最后针对大型并网光伏电站对电网的影响进行了深入分析,为制定相应的技术措施提供了支持。
关键词:光伏电站;电网;影响前言本文根据光伏电站的等值电路,结合太阳辐照度和环境两个变量,推导了光伏电站的输出功率关系式。
针对光伏电站发出的无功功率与接入点电压关系以及光伏电站的故障特性,对光伏电站的无功功率与电网潮流进行交替求解,并提出光伏电池组件的故障切除条件。
最后以 IEEE 14节点系统为例,对含光伏电站的发输电系统进行可靠性评估,并分析了太阳辐照度和不同的故障光伏组件切除方案对该系统的影响。
一、并网光伏发电系统概述并网光伏系统是一种分布式发电方式,工作时先将太阳能电池组件产生的直流电转换成满足电网要求的直流电,然后并入公共电网。
并网光伏系统的核心部件是并网逆变器,包含了电网信号检测、输出电流控制、最大功率点跟踪、抗孤岛等,是集检测、控制、并网和保护为一体的装置[1]。
目前我国并网光伏电站的发展尚处于初级阶段,并网光伏发电站对电网的影响还需进一步的探讨和研究。
并网光伏发电的方式不同于常规发电,并网光伏发电的能量密度低、稳定性和调节能力差,发电量容易受天气及地域的影响,因此并网发电后会对电网产生一定的影响。
并网光伏发电不能套用常规发电的并网技术和接入计算方法,对于不同容量、不同并网方式和系统配置的光伏发电系统,应根据实际情况按要求接入不同的输电网或配电网。
由于国内还没有比较全面可操作的管理标准和技术规范,因此对于并网光伏系统的评估尚不完善,从而影响了并网光伏技术的发展。
二、光伏电池阵列故障特性光伏电池阵列是通过光伏组件串、并联而成,因此其故障特性较为特殊。
光伏发电对电网运行的干扰及应对分析
光伏发电对电网运行的干扰及应对分析摘要:在当前电力发展格局中,新能源发展是最为重要的高新技术之一,为电力系统的不断发展提供了切实可行的方向。
随着我国对于能源使用效益的重视程度不断增加,将新能源接入电网系统是我国电力系统的发展趋势。
然而,由于新能源自身的特性和随机性,容易受到环境或气候的影响,新能源接入电网必定会对电力系统的继电保护、安全稳定控制、电能质量以及运行等方面造成一定的影响。
关键词:新能源;电网运行;光伏并网前言:电力工业是人类文明进步的结果,同时也在其自身的发展过程中极大的促进了人类社会的进步和经济发展。
随着社会和经济的快速发展,尤其是21世纪到来之后,由原来的经济发展模式所带来的环境恶化以及资源短缺方面的问题给电力工业的发展带来了新的挑战。
智能电网建设是时代发展对电力工业提出的必然要求,也是其自身可持续发展的一大重要途径和必然趋势。
一、概述新能源又称非常规能源,是区别于传统的能源的一种环保型的能源,是指传统能源之外的各种能源形式。
新能源是在技术发展的基础上,研究出的能够再生的能源,目前我国正在大力推广和发展的新能源为太阳能、风能、生物质能和核聚变能等。
而传统能源主要是指化石能源,与传统的化石能源相比,可再生性和可循环性以及储量大、污染少是新能源所具备的明显的特征。
除此之外,新能源分布上的分散性、时间上的间歇性以及不稳定性也是新能源的特征。
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。
主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
二、光伏发电对电网运行的影响1.光伏并网发电系统对电网电压及其稳定性的影响。
光伏并网发电系统的发电量,在电网内总发电量占比相对较大,在一定程度上影响电网电压的控制,并且对电网电压的稳定性造成影响。
光伏电站并网安全性评价标准
光伏电站并网安全性评价标准前言随着人们对环保和可再生能源的认识不断提高,光伏电站越来越受到重视。
但是,电站并网的过程可能存在一定的安全隐患。
因此,本文将探讨光伏电站并网安全性评价标准。
电站并网的安全隐患在对光伏电站进行评价之前,我们需要了解电站并网可能存在的安全隐患。
主要包括以下几个方面:1.电网稳定性问题:当光伏电站并入电网后,可能会影响电网的稳定性。
一旦电网不稳定,就可能发生停电等问题。
2.安全隐患问题:电站并网后可能会出现电气线路、设备、系统等方面的故障和安全隐患,如电击、火灾、短路等。
3.维护问题:光伏电站并网后,需要定期进行检修和维护。
如果维护不及时或不规范,可能会增加电站的风险。
光伏电站并网安全性评价标准为了保障光伏电站并网的安全,需要制定相应的评价标准。
下面列出一些评价标准作为参考。
电站能力评价一家光伏电站之前,需要先考虑电站的容量和性能,并且需要知道电站所处的区域和电网情况。
正确评估这些参数将有助于了解光伏电站的能力,为安装和维护定下合理的目标。
面板的质量面板的质量影响着光伏电站的性能,也影响着其并网的质量。
评价合适的面板质量,并按照要求安装和维护这些面板是一个光伏电站并网安全性评价的重要步骤。
安装和维护安装和维护是保证光伏电站并网的两个关键步骤。
这两个步骤都需要严格按照电力工程和安全标准进行操作,以确保电站能够始终保持正常的运行。
保险保险是在光伏电站并网的过程中必不可少的一部分。
合适的保险保障能够降低所有者和合作方承担的风险,针对光伏电站并网的风险进行对应的保险方案设计。
安全培训光伏电站的运行、安装和维护都需要一定的技能和知识。
因此,对工作人员进行足够的安全培训和知识普及非常必要。
结论光伏电站并网安全性评价标准非常重要,这可以确保电站在并入电网后保持良好的运行状态。
为了确保光伏电站具有稳定性,应评估电站的能力并了解电网的现状。
并且,安装和维护也是保证光伏电站并网的关键步骤。
保险和安全培训也有助于减少所有者和合作方承担的风险,同时确保工作人员具有足够的技能和知识。
光伏发电对电力系统的影响及管控措施
光伏发电对电力系统的影响及管控措施摘要:太阳能光伏并网发电作为新能源,具备取之不尽用之不竭的特征。
太阳能光伏发电有利于解决传统能源过度消耗现象,还可以节约土地资源、改善居民的生活质量。
在简述太阳能光伏并网发电的基础上,阐述了光伏发电对电力系统的影响及管控措施。
关键词:太阳能光伏;并网发电技术1光伏发电对电力系统的影响光伏发电作为一种可再生能源形式,对电力系统产生了一系列影响。
以下是光伏发电对电力系统的主要影响:发电容量变动:光伏发电的输出容量随着日照强度和天气条件的变化而发生波动。
这种波动性会对电力系统的负荷平衡和电网稳定性产生影响。
当光伏发电容量突然减少(如云遮挡)时,电力系统需要通过其他发电源或储能设备来填补缺口。
功率波动:光伏发电的输出功率在短时间内可能发生剧烈变化。
这种功率波动对电网的频率和电压稳定性具有一定影响。
为了应对光伏发电功率的波动,电力系统需要具备快速响应的调节能力,如发电机组的快速启动和负荷响应。
电网保护:光伏发电改变了电力系统中的电流和电压传递特性,可能对电网保护系统产生影响。
光伏发电的接入可能导致电流倒流、过电压等问题,因此需要对保护设备进行调整和优化,以确保电力系统的安全运行。
输电损耗:光伏发电一般分布在较远的地方,输电过程中可能会导致一定的输电损耗。
因此,在电力系统规划和运行中,需要考虑输电线路的布局和容量,合理安排光伏电站的接入点,以降低输电损耗。
电网规划和运营:光伏发电的大规模接入需要进行电网规划和运营的调整。
这包括评估光伏发电的潜力和接入可行性,合理安排变电站和输电线路的建设,优化电力系统的配置和运行方式,以最大限度地利用光伏发电的潜力。
2电网系统管控新能源电力对电网影响的技术2.1预测与调度技术通过利用大数据和先进的预测算法来预测新能源发电的波动性和不确定性,并进行电网调度,是提高电网对新能源电力的管控能力的重要手段之一。
新能源发电,例如光伏和风能,具有间断性和波动性,其产生的电力受到日照、风速等自然条件的影响。
大型并网光伏电站对电网的影响分析
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ห้องสมุดไป่ตู้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 。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 。 1并 网光伏发 电系统概述
2 . 6光伏 发 电传 输距 离远 。 由于太 阳能发 电需要 大规模 的集 中开 发, 我 国对 于太 阳能发 电的开发多 集 中在 西北 、 华北 等 日照资源 丰 富的 戈 壁荒漠 地 区 , 而且 由于该 地 区地 广人 稀 , 对 发 电量 的消耗 较 小 , 因此 光伏发电需要经过长距离传输至需要的地区。 3大 型并 网光- { 犬 电站对 电网 的影 响 大型并网光伏电站的接入 , 会对传统电网的规划设计 、 调度运行、 电网保护等方面产生影响。分析这些影响对制定相关技术措施并保证 电网正常运行 有重 要意 义 。以下 对光 伏发电并 网的影 响进行 详细地 介 绍: ( I ) 光照条件 的影 响。 由于光 照的随 陡、 间歇 l 生以及 周期性 , 因此光 伏 电站发 电对 电网会产 生影响 。光照不 稳定会 引起 电站输 出功率 出现 并网光伏系统是一种分布式发 电方式 ,工作时先将太阳能电池组 大的随机波动 , 间歇『 生的功率波动会对降低电网的电能质量。( 2 ) 光伏 件产生的直流电转换成满足电网要求的直流电, 然后并人公共电网。 并 发电并入电网往往会造成各种扰动 ,这严重影响了电网系统的电能质 主要表 现在 电压 闪烁 和谐 波 、 电压脉 冲 、 电压 跌落 、 瞬 时供 电 中断等 网光 伏系统 的核 心部件 是并 网逆变器 , 包 含 了电网信号 检测 、 输 出 电流 量 , 控制 、 最大功率| 跟踪、 抗孤岛等, 是集检测 、 控制、 并 网和保护为—体的 电能质量 问题 。当光 伏发电经过 电子逆变 器并 网时 , 容 易导致三 相 电流 装置 。目 前 我 国并 网光伏 电站的发展 尚处于初级 阶段 , 并 网光伏发 电站 和谐波 的不稳 定 ,使输 出 的功 率 出现波动 , 会 造成 电 网电压 的频 闪波 对 电网的影 响还需 进一 步的探 讨和研究 。并 网光伏发 电的方 式不 同于 动。( 3 ) 光伏发电并网后将会对电网的调峰能力造成影响。由于光伏发 需要 调整 电网 中其他 电源的 出力 , 提供 一定 的负荷保 证光 常 规发 电 , 并 网光伏 发 电的能量 密 度低 、 稳定 性和 调节 能 力差 , 发 电量 电站工 作时 , 容易受天气及地域的影响, 因此并网发电后会对电网产生一定的影响。 伏发电供电。 当光伏发电受天气等因素影响时, 又需要其他电源提供补 并网光伏发电不能套用常规发电的并网技术和接人计算方法,对于不 偿, 从而保证光伏发电的稳定性和可靠陛。( 4 ) 对于大型并网光伏系统 , 同容量、 不同并网方式和系统配置的光伏发电系统 , 应根据实际隋况按 其光伏电站的数量和规模都较大 , 相应地受光照条件 的影响, 将会出现 要求接入不同的输电网或配电网。由于国内还没有 比较全面可操作的 输电线的电压稳定性问题。( 5 ) 并网光I 伏接入配电网会使 电网变成多电 同时导致潮 流和短路 电流大 小、 流 向 及分布特 性发生变 化 。( 6 ) 管理标准和技术规范 , 因此对于并网光伏系统的评估 尚不完善 , 从而影 源结构 , 响了并网光伏技术的发展。造成这种情况的主要原因是 目 前国内对并 光伏发电系统对 电网的保护造成影响。当光伏发电系统出现线路散 障 会影响继电保护以及重合闸。目前我国中低压电网多是不接地单侧 网光伏发电系统的特性还不熟悉,包括光伏系统本身以及光伏对电网 时, 的影响等, 因此进一步研究并网光伏发电系统的将 , 对推动光伏并 网 电源和辐射 『 生供电网络 , 基于断路器的三段式进行变电站保护, 主线上 技术的发展、 加快能源结构调整、 提高清洁能源利用率都有十分重要的 装有 自动跳闸装置。大型光伏发电站的并网将使 电网改变传统的单 电 意义 。 源辐射型网络 , 变为两端或多端网络, 因此会改变故 障电流的大小 , 引 起断路器保护和重合闸失灵。同时光伏发 电系统自身的故障也会对系 2并 网光 伏 电站 的发电特 陛 2 . 1光伏发电具有间歇睫、 随机陛的特点 , 这些规律难以预测, 因此 统的保护产生影响,当光伏发电系统的孤岛保护功能不能适应重合 闸 光伏发电还无法参与电力平衡的计划, 光伏发电只能依据《 可再生能源 装置时, 就会引起非同期合闸。 法》 , 并网后有 电 网公 司收购 , 不能 单独 运行 。 4结束 语 2 . 2光伏 发电需 要太 阳辐射 能作 支持 , 因此 只能在 白天 发 电 , 夜 晚 光伏发电是一种新能源技术 ,因其独特的优势受到国际的广泛关 不能 发电 , 并且雨 雪天 的发 电率较低 。 光 伏发 电的能力随太 阳辐射 的增 注。 光 伏发 电技术是 可再 生能源利 用的有效 形式 , 同时 作为 电网的重要 强而增 强 , 中午 时发 电能力 达到最大 。 补充, 因此光伏发电在我国得到了大力发展, 然而由于光伏发电 自身的 2 . 3光伏发电站工作时 , 需要调整电网中其他电源的出力 , 提供一 耗 ,当其接入电网时会对常规电网的运行规划和管理等方面造成很 定的负荷保证光伏发电供电。当光伏发电收天气等因素影响时, 又需要 多影响 , 因此分析这些影响产生的原因, 对于制定相关的技术措施和管 理规范有重 要 的研 究和实用价 值 。 其他电源提供补偿, 从而保证光伏发电的稳定性和可靠性。 2 . 4光伏发 电的功率受 天气 因素 的影响很 大 , 通常 比电 网正常 的负 参 考 文 献 荷变 化快 , 如当天 空 中有 云层遮 挡 阳光 时 , 光伏发 电站 的发 电量 会迅速 【 1 ] 崔容 强, 赵 春 江, 等. 并 网型 太 阳能光 伏发 电 系统 【 I . 北京 : 化 学工业 出
光伏电站并网运行中的电网安全与稳定性保障
光伏电站并网运行中的电网安全与稳定性保障随着能源需求的增长,光伏电站已经成为可再生能源领域中非常重要的一部分。
为了使光伏电站能够正常发电,必须将其与电网并联运行。
这篇文章将重点探讨在光伏电站并网运行中的电网安全与稳定性保障措施。
一、电网安全保障在光伏电站与电网进行并联运行的过程中,电网的安全稳定是至关重要的。
在此过程中,必须采取以下措施,以保障电网的安全性:1. 实施接地保护在光伏电站并网运行过程中,必须实施良好的接地保护措施,以确保从设备中导出的任何电流都能够快速地回到地面。
这有助于减少绝缘故障和电感耦合故障的风险,确保安全稳定的电流分配。
2. 建立牢固的电网保护系统需要建立全面的电网保护系统,以确保电网在光伏电站并网运行过程中保持稳定。
这包括定期检查和测试系统的供电电线、变压器和开关装置,以确保它们能够承受高压和高功率负载,同时保证能够良好地支持所有与电网相连的光伏发电装置。
3. 频率保护频率保护是必不可少的,这能防止可能会导致电力系统崩溃和设备损坏的频率偏移。
这可以通过使用专用设备进行监测和调整来实现。
保证电网频率稳定和正常运行。
二、稳定性保障在保障电网安全后,我们还需要确保电网的稳定性,如下:1. 稳压控制稳定光伏电站发电的电压是非常重要的。
在并网运行中,必须对电压进行严格的监测和控制,最大限度地减少电网的电压波动。
可以设置电压自动补偿,确保电网稳定。
2. 稳态和瞬态响应光伏电站的瞬态响应和稳态响应是需要关注的,它们可以通过使用控制器或流程控制系统进行维护和控制。
这能确保不会发生过负荷或过热的情况,从而提高设备的可靠性和使用寿命。
3. 动态响应在电网发生异常情况时,光伏电站还需要具有动态响应的能力,以确保能够快速地响应并补充电网所需的额外能量。
这可以通过使用快速响应技术和专用控制系统来实现。
结论综上所述,在光伏电站与电网进行并联运行的过程中,必须考虑到电网的安全和稳定性,以确保设备可以安全、稳定地运行。
分布式光伏对电网的影响及应对措施
(5)xg电 能 质 量 水 平 产 生 一 定 影 响 。 分 布 式 光 伏 高 比例 接 人 地 区 ,变 流 器 等 电 力 电 子 元 件 大 规 模 接 人 电 网 ,易 导 致 谐 波 、电 压 闪 变 、三 相 不 平 衡 等 电 能 质 量 指 标 超 标 。在 浙 江 嘉 兴 部 分 分 布 式 光 伏 集 中并 网 点 已 出 现 过 电 压 闪 变 、谐 波 畸 变 率 等 指 标 超 标 的案 例 。
(4)增 加 了 继 电 保 护 复 杂 性 。 大 量 了 电 网 潮 流 规 律 和 网供 负 荷 特 性 ,配 电 网 故 障 特 征 发 生 较 大 变 化 ,致 使 继 电 保 护 整 定 计 算 及 运 行 管 理 更 加 复 杂 。 一 是 增 加 保 护 整 定 难 度 。 故 障 情 况 下 , 分 布 式 光 伏 短 时 间 保 持 低 电 压 穿 越 运 行 状 态 ,将 持 续 提 供 故 障 电 流 和 恢 复 电 压 ,增 加 线 路 重 合 闸 和 备 自投 失 败 的 风 险 。 仿 真 结 果 表 明 ,当 分 布 式 光 伏 容 量 占 比 超 过 2o% u1,,将 出 现 因 不 满 足 检 无 压 条 件 而 导 致 备 自 投 失 败 的 情 况 。二 是 x,--j-保 护 配 置 提 出 更 高 要 求 。 随 着 分 布 式 光 伏 高 比 例 接 入 及 供 电 可 靠 性 要 求 不 断 提 高 , 配 电 网 结 构 日趋 复 杂 ,传 统 单 端 保 护 已 不 能 满 足 运 行 要 求 ,将 逐 步 应 用 以 光 纤 差 动 为 代 表 的 快 速 保 护 。
光伏发电对电网的影响分析
光伏发电对电网的影响分析场址选择,若未考虑并入电网的电网容量、结构及其可容纳的最大容量,以及光伏电站上网规模与电网是否匹配等因素,可能造成电损、电缆成本增加甚至影响电网的正常运行、影响电网稳定性。
1.谐波影响谐波影响是光伏电站系统设计中不容忽视的重要因素。
太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能,再通过并网型逆变器将直流电转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流,并入电网。
逆变器主要元器件是绝缘栅双极晶体管或者整流二极管等,而这些元器件具有非线性阻抗特性,在其运行过程中会使原本正弦波的电压偏离,即电压正弦波畸变,也就是通常说的谐波。
若光伏电站滤波设备选型不合理或出现故障,谐波将使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁;谐波亦可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁,还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱,对电力系统外部通信设备和电子设备会产生严重干扰。
2.孤岛效应在光伏发电系统的电子电路中,孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。
在电容器串联的电路里,只有与外电路相连接的两个极板(注意:不是同一电容器的极板)有电流流动(电荷交换),其他极板的电荷总量是不变的,所以称为孤岛。
孤岛是一种电气现象,它发生在一部分的电网和主电网断开,而这部分电网完全由光伏发电系统中的逆变器持续给负载供电的电气现象,即电网失压时,光伏系统仍保持对失压电网中某一部分线路继续供电的状态。
由于孤岛效应不仅会损害公众和维修人员的安全及供电的质量,在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。
孤岛效应发生时,若负载容量与光伏电站并网容量不匹配,则可能造成逆变器的损坏。
3.其他影响1.由于光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化,输出功率不稳定,并网时对系统电压有影响,造成一定的电压波动。
大规模光伏电站连接对电力系统的影响
大规模光伏电站连接对电力系统的影响随着全球环境问题的日益加剧,可再生能源的重要性愈发受到重视。
光伏发电作为一种无污染、可再生的能源形式,在近几年得到了广泛的应用和推广。
大规模光伏电站的建设和连接将对电力系统产生深远的影响。
本文将从电力系统的稳定性、电网规划和运营管理等方面探讨大规模光伏电站连接对电力系统的影响。
一、电力系统稳定性大规模光伏电站的连接对电力系统的稳定性具有双重影响。
一方面,光伏电站的并网能够提供更多的电力供应,减轻电力系统负荷。
尤其是在夏季高温天气,光伏系统可以弥补传统电力系统在冷却过程中能效低下的缺陷,起到一定的调峰作用,缓解电力系统供需矛盾。
另一方面,由于光伏电站的电源具有间歇性和不稳定性,在一些天气条件下,光伏发电量可能会发生波动,给电力系统带来一定的不稳定性。
因此,在接入大规模光伏电站之前,需要进行充分的电网规划和技术改进,确保电力系统的稳定性。
二、电网规划大规模光伏电站的连接需要对电网进行相应的规划和改造。
首先,需要评估并配备足够的输电设备和设施,确保光伏发电能够安全、稳定地注入到电力系统中。
此外,还需要进行配网设备和电缆的规划和升级,以满足光伏电站的接入需求。
光伏电站的建设还需要考虑到输电线路的损耗和电能质量问题,有效地提高电网传输效率和供电质量。
三、运营管理大规模光伏电站的连接对电力系统的运营管理提出了新的挑战。
光伏电站的连接需要进行远程监控和管理,以实时了解光伏发电情况,调整发电量和输出功率,确保系统的安全运行。
此外,大规模光伏电站与传统发电站的运行模式不同,需要建立新的监测和管理机制,确保光伏电站的运营管理符合电力系统的要求。
四、经济效益大规模光伏电站的连接对电力系统的经济效益也是显而易见的。
光伏发电作为一种清洁能源,可以减少对传统能源的依赖,降低能源的消耗和成本。
此外,光伏电站的建设和连接也能够带动相关产业的发展,创造更多的就业机会。
在新能源政策的支持下,大规模光伏电站的建设和连接将带来可观的经济效益。
浅谈分布式光伏并网对电网的影响
浅谈分布式光伏并网对电网的影响摘要:发展可再生能源是应对气候变化、优化能源结构、解决能源和环境问题的关键,是能源战略调整、转变电力发展方式的重要内容。
在国家政策法规鼓励和支持光伏发电产业蓬勃发展的大背景下,未来将由越来越多的光伏电源接入电网中,对光伏电源并网技术的需求也越来越迫切。
保证分布式光伏发电技术的监控发展,在促进新能源利用的同事保障电网的安全性和供电可靠性,已成为电力公司和光伏电站运营商需要共同面对的重要问题。
作为一种近年来逐渐广泛应用起来的新型发电技术,分布式光伏电源接入到配电网会对传统配电网产生巨大的影响,不仅影响到配电网的潮流分布,同时也会使其电能质量获得极大的提升。
目前分布式光伏电源仍然处于发展阶段,其在接入配电网后仍然存在较多的问题有待解决,因此必须明确光伏式电源对于接入配电网对配电网的影响。
关键词:可再生能源、安全性、供电可靠性;前言:在全球资源消费日益紧张、气候变暖、生态环境恶化和人们环保意识日益增强的大环境下,光伏发电必将成为可再生能源领域的一支生力军。
自1998年起,全世界光伏发电装机容量以每年35%的速度增长,全世界光伏发电市场正经历一个快速增长的过程。
随着光伏产业的发展,光伏发电市场的竞争也日益激烈。
从当前我国光伏产业发展现状和总体趋势看,《可再生能源中长期发展规划》提出的光伏装机容量2010年的300MW、2020年的1.8GW、2030年的10GW以及2050年的100GW等发展目标明显偏低,相比当前世界光伏产业发展势头显得滞后。
进入21世纪以来,中国光伏产业的发展十分迅猛,特别是2004年后,在欧洲市场的大力拉动下,中国光伏产业更是得到了飞速发展,2007年中国已经成为太阳能电池生产第一大国。
一、并网光伏电源根据设计容量的大小,可以选择35、10(20)kV和400V等多种电压等级并网。
实际运行的并网光伏电源有一下特点:1、现有主要光伏的并网逆变器的控制方式为电压源电流控制,即输入侧为电压源,输出为电流源控制,通过控制输出电流以跟踪并网点电压达到并网的目的。
光伏发电并网对电网运行的影响与对策
《装备维修技术》2021年第17期光伏发电并网对电网运行的影响与对策李晓龙(九州能源有限公司,广东 广州 510700)摘 要:随着经济的发展,我国能源问题变得越来越紧张。
为了有效缓解这一问题,解决经济发展与能源紧缺的矛盾,我国积极开发新能源探索新的供能方式,并通过光伏发电技术的应用和推广,为人们带来了更加充足的清洁能源,解决了经济发展与能源之间的矛盾,很大程度缓解了各类能源的供应压力。
现阶段,我国广泛应用、推广分布式光伏发电技术,光伏电站的装机容量也在快速增长,满足了人们对电能快速增长的需求。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响与对策引言近几年,随着环境的逐步恶化,人们对能源需求的逐步提高,发展低碳能源成为必然。
太阳能是主要的新能源之一,目前光伏发电的核心技术已经越来越成熟,很多技术瓶颈都已经被突破,这为光伏的应用起到了极大的推动作用。
光伏发电的并网方式可分两种:一种是集中并入电网,另一种是分散接入电网。
通过大致比较,本设计的光伏电站相较于相同装机容量的火电来说,每一年可节省使用0.3万吨煤炭,即相当于每年可少向大气中排放二氧化碳约0.8万吨,可明显改善当地空气质量,同时也可提高该地区的供电可靠性。
1光伏发电对于光伏发电技术来说,其本质是将太阳能转化为电能,通过太阳能电池板,将可再生的、清洁的太阳能源通过科学的手段和设备转化为电能,光伏组件主要依托太阳能的伏特效应,将太阳光中的光子进行收集,并通过太阳能电池板的转化作用,将太阳能转化为电能,为人们的日常生活和工作提供充足的清洁能源,光伏发电设备的主要结构包括太阳能电池板(俗称:组件)、逆变器、汇流箱以及并网柜,通过这些设备的共同作用,能够实现电能的转化与上网。
采用光伏电站提供的电能不但可以彰显出环保低碳的优势,降低对生态环境的破坏,同时也能够实现良好的闲置资源的再利用。
此外,光伏发电还具有相当的灵活性,在某些地区能够发挥出巨大的作用。
特别是在我国部分偏远山区或海岛,还可通过分布式太阳能电站及储能设备,建立离网系统,为当地居民的电能供给起到了良好的保障作用。
光伏发电并网对电网的影响及对策
光伏发电并网对电网的影响及对策摘要:光伏发电作为一种新型的分布式电源,具有着较快的发展速度,已经成为目前应用最为广泛的一种分布式电源,可以有效地对电力系统进行调控,弥补电源点自身的不足,而且还能够对能源结构进行有效的改善。
然而,在光伏发电并网的过程当中,容易影响到电网运行的安全性和稳定性,因此需要采取有效的对策降低光伏发电并网对电网的影响。
关键词:光伏发电;并网;影响;对策在人们的日常生活和生产当中,化石燃料的消耗量过大,这不仅对环境造成一定的污染,而且也导致大量的化石资源被消耗。
现如今,随着人们环保意识的不断增强,对传统的火力发电方式也进行了改善,并通过采用太阳能、风能等全新能源来有效的进行发电,从而降低对环境的污染,也减少了相关化学资源的消耗。
而光伏发电是其中发展速度最为快速的一种分布式电源,经过相关统计,采取光伏发电的方式可以有效的增大其容量。
因此,光伏发电行业在我国也取得了快速的发展,但在光伏发电并网时会对电网的运行产生相应的影响,使其稳定性和安全性有所降低,因此相关企业需要采取有效的对策,确保电网的安全稳定运行,促进光伏发电的可持续发展[1]。
一、光伏发电并网概述由于在以往的经济发展过程当中,对环境没有进行有效的保护,进而产生了严重的环境污染问题,这也影响到了人们的日常生活和生产。
而随着环境污染问题的不断加重,对其生态环境也会产生极大的破坏。
因此,我们需要有效的开展环境治理工作,并减少能源和资源的消耗,以此来有效的保护我们的生态环境。
传统能源在以往的生产和生活当中受到了广泛的应用,例如石油、天然气等,而该类能源都属于非再生能源,是在短时间之内无法进行再生的。
能源的大量消耗也使人们产生了危机感,同时也对环境造成严重的污染,进而产生了相关的酸雨、温室效应等严重的环境污染问题。
针对此背景,我国提出了可持续发展这一理念,进而对环境的保护工作加大了重视,并不断对新能源进行开发和利用。
而新能源主要是指能够取之不尽、周而复始的可再生能源,是通过先进的科学技术进行开发和利用。
简析分布式光伏并网对电网运行的影响
随着分布式光伏并网电网规模的不断扩大,电力企业对电网的控制能力逐渐降低。电力企业应加强科技创新与应用,通过新型的科学技术对信息进行采集,不断丰富信息数据的类型与采集渠道。电力企业可以通过信息平台对分布式电源进行信息采集,从而达到对各分布式电网区域内信息的采集。随着技术的不断发展,一些新型管理装置已经出现在电力行业中,对电力企业加强电网运行管理具有一定的促进作用。比如主站平台、就地监控装置等。电力企业可以通过主站平台对数据进行发布、展示、调度控制、存储、收集、应用等,从而对分布式电网电源进行数据采集,对配电网各区域内电力系统正常运行进行数据采集。电力企业可以利用科学数据分析方法,对采集的数据进行分析,从而为电网检修、运维、调度等提供精准的数据参考。电力企业可以通过就地监控装置对数据进行采集与上送,并与主站平台调度控制指令进行响应,从而实现对分布式光伏并网电网的控制。随着分布式光伏并网电网规模的不断扩大,这种供电方式会成为未来电网发展中的一种主流模式。因此,相关电力企业应加强对科技的创新研究与应用,通过新型管理装置,不断提高对电网的控制能力。
1.3对电能质量的影响
分布式光伏并网后影响了原来电网系统的正常运行,进而也就影响了电网系统中传输电能的质量。因为光伏发电环节中在很大程度上会受到环境气候的影响,进而也就产生了大量的谐波电流,当谐波电流接入电网当中后,就会造成配电网中的电压产生畸变,严重影响电能在实际使用上的质量问题,同时也会造成部分测量仪表和设备在测量上不准确、严重增加负荷,还有可能会造成电力系统出现继电保护、部分自动装置错误动作的问题,严重影响电力系统的正常运行。同时因为在发电的设备采用了大量的电子设备装置,在实际电压的调节上和控制上都与传统的电网有着很大的区别。
1.4对继电保护的影响
光伏电站对配电网安全的影响和防范措施
农村电工第29卷2021年第6期1光伏电站对配电网安全运行产生的影响(1)造成保护误动或拒动。
分布式光伏电站并网后,改变了配电网单向潮流状态,当二者容量比足够大时,就会对配电网短路电流分布产生影响,造成线路保护误动或拒动。
光伏电站注入功率会使继电保护的保护范围缩小,不能可靠地保护全线路,进而对保护装置的整定和上下级配合产生影响,在其他分支故障时,可能会引起光伏电站所在线路继电保护装置误动。
(2)导致电压波动和闪变。
光伏电站的输出功率随天气的变化而变化,当输出功率突变时,会造成配电网线路电压波动和闪变;光伏电源在并入与退出配电网系统的瞬间,输出功率的突变也容易引发配电网系统的电压发生波动与闪变。
其产生的影响大小与光伏电站的容量、并网位置密切相关。
光伏电站并网后,线路电压有所提高。
当并网容量超过线路最大负载或线路低谷负荷运行时,线路末端电压将超出规定范围,影响电网安全运行。
在配电网中,电压随着负荷的变化而变化。
而光伏电站并网后,负荷潮流方向也会不断变化,电压高低更加不易掌控和调整。
(3)引起线路负载率增大。
当光伏电站容量小于并入点负荷时,线路输入端的负载率会下降,当容量大于并入点负荷时,将出现向电网送电的反向电流,引起线路负载率增大。
另外,一般光伏电站都是通过逆变器并网,容易造成配电网线路三相电流不平衡,三相负荷调整不易掌控。
(4)增大系统损耗。
光伏电站并入电网时,随着并网容量的增加,线路输入负荷逐渐降低,线路损耗会出现先降后升的情况,当出现反向电流的时候,线路的损耗也会发生增加。
(5)产生谐波污染。
光伏发电系统将太阳能转变为直流电,再经逆变器转换为交流电,在这个转换过程中,会产生大量谐波。
另外,光伏发电电子器件的频繁开断,也容易产生谐波。
如果电网系统并网有多座光伏电站,各谐波源再彼此重叠,则可能导致线路总谐波量过高,造成系统震荡甚至瓦解,影响系统安全运行。
(6)形成孤岛效应。
当配电网系统发生故障停电时,光伏电站形成孤岛,特别是当光伏电站不足于承担线路全部负载时,孤岛区域内的电压、频率迅速降低,对用户用电设备安全产生威胁,造成设备损坏,引发故障投诉等。
谈光伏电站接入电网对电能质量的影响 朱玮
谈光伏电站接入电网对电能质量的影响朱玮发表时间:2018-04-18T15:53:45.353Z 来源:《电力设备》2017年第31期作者:朱玮[导读] 摘要:尽管分布式光伏发电系统接入到电网中,可以获得较大的收益。
(国网山东省电力公司龙口市供电公司山东龙口 265701)摘要:尽管分布式光伏发电系统接入到电网中,可以获得较大的收益。
但是在应用中任然存在有部分问题,比如会造成对电流、电压的影响,产生的电能较小等。
这些在一定程度上都阻碍着分布式光伏发电的发展,最终不利于我国电力中新能源的开发。
因此在此后必须要针对此类问题提出相关的改进措施。
本文阐述了电能质量的影响因素及如何避免的方法,以期最大程度改善电能质量。
关键词:光伏电站接入电网;电能质量;影响因素;预防措施导言:随着时代的进步,诸多的新能源以及能源的开发新途径被人们挖掘出来,使得人类的发展获得了更大的助力。
其中,分布式光伏发电系统,就是新技术的一项,并且利用了新能源。
要明确分布式光伏发电系统如何接入到电网中,对电网存在有哪些影响,最后,要对产生的影响提出对分布式光伏发电系统接入电网的设计要求。
一、并网光伏发电系统概述并网光伏系统是一种分布式发电方式,工作时先将光伏电池组件产生的直流电转换成满足电网要求的直流电,然后并入公共电网。
并网光伏系统的核心部件是并网逆变器,包含了电网信号检测、输出电流控制、最大功率点跟踪、抗孤岛等,是集检测、控制、并网和保护为一体的装置。
目前我国并网光伏电站的发展尚处于初级阶段,并网光伏发电站对电网的影响还需进一步的探讨和研究。
并网光伏发电的方式不同于常规发电,并网光伏发电的能量密度低、稳定性和调节能力差,发电量容易受天气及地域的影响,因此并网发电后会对电网产生一定的影响。
并网光伏发电不能套用常规发电的并网技术和接入计算方法,对于不同容量、不同并网方式和系统配置的光伏发电系统,应根据实际情况按要求接入不同的输电网或配电网。
分布式光伏发电对配电网产生哪些影响
近年来,分布式光伏发电取得了飞跃似的发展,分布式光伏发电接入电网及分布式光伏发电对配电网产生的影响备受业界朋友们的高度关注。
由于分布式光伏发电的出力不稳定,在接入公共电网后,需要公共电网作为备用。
随着分布式光伏发电大量接入电网,将对电网的稳定性及安全性带来一定的冲击,那会给电网造成哪些影响呢?(1)对电网规划产生影响。
负荷预测是电网规划设计的基础,能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。
分布式光伏发电的并网,加大了其所在区域的负荷预测难度,改变了既有的负荷增长模式。
大量的分布式电源的接入,使配电网的改造和管理变得更为复杂。
(2)不同的并网方式影响各不相同。
①分布式光伏发电离网运行时对电网没有影响;②并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动;③并网并且向电网输送功率的并网方式,会造成电压波动并且影响继电保护的配置。
(3)对电能质量产生影响。
分布式光伏发电接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变,其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。
光伏发电一般通过逆变器接入电网,这类电力电子器件的频繁开通和关断,容易产生谐波污染。
(4)对继电保护的影响。
我国的配电网大多为单电源放射状结构,多采用速断、限时速断保护形式,不具备方向性。
这种保护方式在现有的辐射型配电网上,能够有效地保护全部线路。
但是,在配电网中接入分布式电源后,其注入功率会使继电保护范围缩小,不能可靠地保护整体线路,甚至在其他并联分支故障时,引起安装分布式光伏发电的继电保护误动作。
一般是通过35kV及以下电压等级馈线接入,当二者的容量比足够大时,就会对配电网的短路电流产生影响,进而对保护装置整定和配合原则产生影响。
分布式光伏发电对配电网保护的影响主要体现在六方面:(一)如果是在分布式光伏发电接入馈线的上游发生故障,那么馈线下游的保护装置就可能会发生误动作;(二)如果故障发生在相邻的馈线,那么本馈线就可能发生保护误动作;(三)将分布式光伏发电接入配电网,会影响到馈线部分的保护灵敏度,一旦灵敏度发生变化,就会导致拒动或者误动的发生;(四)馈线本身具有特定的保护范围,将分布式光伏发电接入配电网,会对馈线的保护范围产生影响,使其发生变化;(五)当分布式光伏发电接入变电站低压母线时,配电网中各个馈线的电流保护灵敏性会大大地提高,这是由于接入低压母线后,系统的短路容量就会增大很多,相应的短路电流也会增加,所以灵敏性就随之增高;(六)分布式光伏发电接入配电网之后,一旦容量增大,就可能会导致配电网保护失去选择性。
并网光伏电站对电网安全稳定的影响及对策
并网光伏电站对电网安全稳定的影响及对策近年来,在国家相关政策及扶持下,我国分布式光伏电站呈现出“点多面广、局部高密度并网”的发展态势.。
而随着分布式光电装机数量的增加,也一定程度上对电网安全稳定运行产生影响,尤其是在电力平衡、无功调节、电能质量控制等方面提出了更高的要求.。
基于此,本文重点对分布式光伏电站并网后对电网安全稳定的影响及对策进行探讨,旨在保证分布式光伏有序并网,进而保证电网安全稳定运行.。
关键词:电网运行;分布式光伏电站;并网;影响;对策集中式大型并网光伏电站,通常是国家级别的电站,其特点在于发电能直接输送电网,之后由电网统一调配为用户供电.。
但集中式大型并网光伏电站因其投资较大、建设周期较长、占地面积较大等原因,目前还处于初期的发展阶段.。
分布式并网光伏电站,由于投资小、建设速度快、占地面积小,加之有国家政策的大力扶持,目前是广泛发电并网的主流.。
1、光伏发电站并网的主要方式目前光伏并网发电系统主要有这四种:一是切换型并网光伏发电系统.。
这种系统带有储能装置,且具有自动运行双向切换的功能,一旦电网出现停电时,光伏系统可自动切换,使得光伏系统与电网系统分离,光伏发电系统以独立的状态工作;二是有储能装置的并网光伏发电系统.。
这种光伏系统的特点在于主动性较强,若电网出现停电、限电等故障情况,可独立运行,并且能负载供电,其带有的储能装置,可作为紧急通信电源、医疗设备、加油站等重要或应急负载的供电系统;三是有逆流并网光伏发电系统.。
这种光伏发电系统主要依靠太阳能光伏发电,在太阳能光伏发电电能充裕的情况下,可将剩余的电能传送至公共电网中,若太阳能光伏发电电能不足,就需要由电能向负载买电.。
由于其在向电网供电时,与电网供电的方向相反,因此称为有逆流光伏发电系统;四是无逆流并网光伏发电系统.。
这种发电系统只有在供电不足时,才会由电网负载供电,即便太阳能发电充裕,也不进行供电.。
光伏发电系统并网的方式主要有两种:一种是集中式并网,就是将发电电能直接输送给电网,并由电网统一调配和供电,电力交换为单向.。
光伏电站接入电网对电能质量的影响
光伏电站接入电网对电能质量的影响摘要:随着传统能源的枯竭和传统电力系统的某些固有缺陷,分布式电源(DG)以其环保、高效、灵活的特点引起了全球范围内的广泛关注。
本文首先概括介绍了分布式电源并网后给系统电能质量带来的有利和不利影响。
然后,从DG并网后配电网的拓扑结构的特点上主要分析了分布式电源接入对系统电压偏差、谐波畸变、电压波动等传统电能质量问题的影响机理,并提出可能引起的电能质量新问题。
关键词:光伏电站;接入电网;电能质量;影响引言随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,近年来用电负荷正急剧增长。
但是,随着电网规模的不断扩大,传统大容量电力系统也相继暴露出其无法忽视的一些弊端:大面积停电事故屡发不止,偏远地区输电费用过高,无法灵活跟踪负荷变化等。
同时,传统能源的逐渐枯竭引起的能源危机也让世界各国对环保问题日益重视,节能减排,实现可持续发展长远战略深入人心。
基于以上原因,一种可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的新型电网-智能电网被提出并得到了全世界的广泛关注。
同时,为了实现就地能源的开发与利用,减少远距离输电的损耗,一种高效、环保、灵活的新型发电技术-分布式发电(DG)成为智能电网中一项重要的组成部分,也引起了世界各国范围内科学研究工作者的关注和重视,并且成为电力系统新的研究热点。
一、光伏发电并网模型介绍太阳光伏电池是利用半导体材料的电子特性将太阳能直接转换成电能的一种固态器件。
其基本特性和二极管类似,因此可以看作是p-N结型半导体二极管。
当具有适当能量的光子入射于半导体时,光与构成半导体的材料相互作用在两端将产生电动势,这种现象称之为光生伏打效应。
理想情况下,将光伏电池等效为电流源和一个理想二极管的并联电路。
其等效电路图如图1所示。
图1光伏电池等效电路图根据等值电路图可写出光伏电池方程式(1)。
其中Ipv为光生电流,I0为饱和电流,Vt=NSKt/q,NS为一个光伏电池板所包含的电池个数,如图1此光伏电池板包含48块电池。
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In fluen ce of G r id C onnect ion of Photovolta ic P ow er S ta t ion on P ow er G r id R eliab ility
ZHANG Yi1, LU Guo2qi1, ZHANG Yan1, YU Guo2qin2, ZHU Da2kang2 ( 1. Dept. of E lectrical Eng inee ring, Shanghai Jiaotong Un iv. , Shangha i 200240, China;
1. 3 含光伏电站的发输电系统潮流计算
光伏发电系统由光伏电池阵列、逆变器和控
制器组成, 结构如图 4所示。
光伏电池阵列输出特性具有非线性特征, 在 一定的光照强度和环境温度下, 光伏电池阵列可
以工作于不同的输出电压。提高光伏电池阵列输
出功率的方法就是实时调整光伏电池阵列的工作
点, 使之始终工作在最大功率点 (MPP 点 ) 附近, 这一过程称之为最大功率点跟踪 MPPT[ 7] 。
单元光伏电池串、并联后封装形成的光伏电 池组件的等值电路如图 2所示。
图 2 光伏电池组件等值电路
为了提高直流输入电压, 满足电网电压要求, 将光伏电池组件进行串、并联后形成的光伏电池 阵列等值电路如图 3所示。图中的 N ss为光伏组 件的串联数, N pp为光伏组件的并联数。阵列的电 压较单个光伏组件提高了 N ss倍, 电流扩大了 N pp 倍。
AKTp
-
1
N sN ss + Npp R sh
式中
( 2)
N s) ) ) 光伏电池组件中单元 光伏电池的串联数; N ss) ) ) 光伏电池阵列中光伏组件的串联数; Npp ) ) ) 光伏电池阵列中的并联支路数 。
光生电流 Iph的值正比于光伏电池的面积、材 料特性、入射光的辐照度和环境温度
2. ShanghaiM un ic ipal E lectric Power Com pany, Shanghai 200122, China)
Abstr ac t: The randomness of the solar irrad iance and the ope ration temperature of photovolta ic ce lls has ce rtain in flu2 ence on the reliab ility of the powe r genera tion and transm ission system a fter the photovolta ic power station connected to the grid. In order to com prehensively eva luate the influence of the connection of the photovoltaic power station on the re liability of the power gr id, the expression of the outpu t power of the photovolta ic power station was derived based on the equivalent c ircuit of the photovolta ic power station. Accord ing to the c lose re lationship be tween the reactive power and the access point voltage of the photovolta ic power sta tion as we ll as the fau lt cha racte ristic of the station, the reactive power of the station and power flow of the grid we re solved alterna tely. The fau lt remova l cond itions of the photovolta ic ce ll components we re a lso presen ted. The re liab ility of the power generation and transm ission system of a photovolta ic power station was evalua ted. The results indicated that the proper connection of the photovolta ic power sta tion could im prove the system reliab ility and that sola r irrad iance and the rem ova l scheme of the fault photovolta ic ce ll componen ts wou ld a lso have considerab le influence on the re liab ility. K ey word s: gr id connection of photovoltaic power sta tion; power grid re liability; Monte2C arlo sim ulation
UP V和 IP V为光伏电池阵列输出电压和电流, Ui* 和 Ii* 为逆变桥输出 交流电压和电流, 下标 A、B、C 分别表示 A、B、C 三相; Ug* 和 Ig* 为 并网点电压和电流; M 和 A分别为逆变桥幅值调制比和移相角。
图 5 三相光伏发电系统结构图
交流电路包括滤波器和升压变压器。对交流 电路进 行等值变换, 得到 P 型等值电 路, 如图 6 所示。
光伏组 件 厂 商 通 常会 给 出 标 准 额 定 条 件
( SRC)下的运行参 数, SRC特指太阳辐照度为 1 kW /m2, 电池表面温度为 25e , 相对大气 光学质
量为 AM1. 5的条件 [ 6 ] 。
流过二极管的电流 Id 可由二极管特性表示
Id
=
I0
{
[
qUd AKTp
]
-
1}
( 4)
图 6 逆变器交流电路 P 型等值电路
第 38卷 第 5期 2010年 5月
Vo.l 38 No. 5 M ay 2010
光伏电站并网对电网可靠性的影响
张 轶 1, 鲁国起 1, 张 焰 1, 俞国勤 2, 祝达康 2
( 1. 上海交通大学 电气工程系, 上海 200240; 2. 上海市 电力公司, 上海 200122)
摘 要: 太 阳辐照度和 光伏电池 工作温度等 的随机性 会对光伏电 站并网后发 输电系统 的可靠性产 生一定影 响。为全面评估光伏电站并网后 对电网可靠性的影响, 根 据光伏电站 等值电路, 推导了 光伏电站的 输出功率 关系式。针对光伏电站发出的无 功功率与接入点电压的密切联系以及光伏电站的故障特性, 交替求解光伏电 站的无功功率和电网潮 流, 并提出光伏电池组件的故障切除条件。对含光伏电站的发 输电系统进行可靠性评 估的算例表明, 合理接入光伏电站能够改善系统可靠性, 太阳辐照 度和故障 光伏电池组 件切除方 案也会对可 靠性产生较大影响。 关键词: 光伏电站并网; 电网可靠 性; 蒙特卡罗仿真 作者简介: 张 轶 ( 19842), 女, 硕士研究生, 从事新能源发电及电力系统可靠性方面的研究。 中图分类号: TK51 文 献标志码: A 文章编号: 100129529( 2010) 0520700207
光伏发电具有随机性强的特点, 为了评估光 伏电站并网后对系统供电可靠性的影响, 需要建 立光伏电站发电 可靠性模型, 进行可靠 性评估。 目前, 针对光伏电站特性进行供电可靠性的研究 相对较少。文献 [ 2]提出的故障光伏组件切除条 件仅以故障组件对光伏电站的整体出力影响为判
定依据, 并未考虑光伏电池组件的耐受电压以及 故障组件位置分布的影响。
张 轶, 等 光伏电站并网对电网可靠性的影响
070 1
1 光伏电站输出功率模型
1. 1 光伏电池阵列等效模型 单元光伏电池是光伏电站的最小单元, 被封
装为光伏电池组件。对光伏电池组件进行串、并 联, 则构成光伏电池阵列, 从而形成光伏电站。
单元光伏电池等值电路如图 1所示 [ 325] 。
图 1 单元光伏电池等值电路
07 02
2010, 38( 5)
图 4 光伏发电系统结构示意图
MPP点 的 光 伏 电池 阵 列 电 压 和 电 流 应 满 足 [ 8]
UP V + IP VR s
IP V Upv
-
Id
Rsh
exp
N [
sN ss Npp AKTp
] - AKTp
Npp + N sN ss #
UP V IP VR s
2008年全世界新增光伏发 电装机容量中约 有 1 GW 来自 10 MW 及以上容量的光伏电站, 我 国也计划于甘肃敦煌、昆明石林、青海柴达木盆地
等地建设 MW 级并 网光伏 电站。随着各 国 100 MW 级甚至 GW 级光伏电站的建设, 光伏电站的 大型化和并网化将成为今后发展方向 [ 1] 。
=0
AKTpR sh + Id R sRsh exp NsNss + Npp + AKTpR s