配电网中光伏发电技术的运用分析

配电网中光伏发电技术的运用分析

(鄂州电力勘察设计院有限责任公司湖北鄂州436000)

摘要:文中主要介绍了配电网中光伏发电的原理以及特点,并对发电网对配电网的影响因素进行分析概括,提出了适当的解决方案,为光伏发电的稳定壮大发展提出了具有实际应用的一些建议。

关键词:光伏发电;配电网;技术分析

1光伏发电概述

1.1光伏发电原理

光伏发电的应用基本原理是通过将太阳能利用光伏电池使之转换成电能的一种新型的发电方法。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。主要由太阳能电池板(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能电池组件,再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。通常人们在生活中提到的太阳能发电都是指的光伏发电,目前光伏发电也是利用太阳能的主要方式之一。光伏发电的应用设施设备一般要在有居民居住的附近进行场所构建,以方便将电能传输到家庭使用。光伏发电的系统主要是由四部分组成,包括逆变器、储能电池、控制器以及光伏阵组,其中光伏发电系统的最重要的使用部件是光伏零件,其可以将太阳能有效的转变为电能,同时也可以储存保留以后使用。

1.2光伏发电系统的使用特点

光伏发电系统的使用特点可以概况为一下几个内容。光伏发电的使用模式可以有效解决线路传输问题,因此当太阳能转变为电能后可以直接输送到用户家中,省去了长时间的输送阶段。如果在电能十分充足的条件下,还可以实现对电能的改善优化,从而提高用电效率,多余的电能方便存储以及能够实现电网系统的自我平衡发展。光伏发电的另一个优势是它可以和其他的新型能源混合后使用,因此可以为电网系统的利用规模加以扩充,大大改善了电能的使用效率,为人们的日常生活提供了用电保障,对于国家的经济发展也起起到了积极的改善作用。

1.3光伏发电的使用原则

光伏发电的使用原则应该依照就近政策,而且要根据地域趋势进行调整使用,这样就可以在根本上发挥出光伏发电的使用优势,从而为其他燃煤、石油、天然气的使用压力加以缓解。如果将光伏发电通过配电网加以配合使用,可以让电网系统内的使用电和发出电混合使用,同时其他的辅助系统结构也会随之发生变化。利用光伏发电的使用方法可以实现对电压的可控调整和优化完善处理,而且对于电网系统中容易出现的频率波动影响问题也可以得到有效改善,在很大程度上解决了电网系统的稳定性和可控性。

2光伏发电的使用问题

2.1配电网的安全影响

将光伏发电与配电网系统相结合使用后,会对配电网中的电流以及分散性能造成影响,同时也让配电网的转化形式存在不稳定因素。当配电网在短路的条件下,光伏发电系统中的主要电源和其他的分散的光伏元件会集中的对短路处的区域流入电流,从而造成短路处的电流量急剧变大,对用电安全造成严重的危害,也就是说光伏发电如果与配电网相连使用后,会使得电路内的电流发生一些改变。

2.2配电网的检修影响

配电网中的光伏发电技术通常状态下都应算作用户侧并网,因此,只要负荷作用和出力同样条件下就会产生孤岛效应问题。这时候,如果有维修工人对配电网中的光伏发电设施进行检查维护时,只要配电网中的光伏发电设备没有了正常的保护措施,那么将会给维护人员的人身安全带来极大的危险[1]。

2.3配电网的计量影响

当将光伏发电技术通入到配电网中,一般家庭如果使用这些电源都需要安装与之配套的光伏发电计量表,这些设备无论是在技术支持还是在设备条件上都存在一定缺陷,如设备漏电修复及光伏发电的人员进行窃电的问题等,因此很大程度上难以保障用电电量的准确性,给工作人员的收费工作带来了很大的困难[2]。

3光伏发电技术运用分析

3.1独立光伏发电

在太阳能发电的应用中,能够有独立光伏发电系统,其是一种独立运行的发电系统,进而在使用的过程中,常将其应用到原理电网的地区,例如:野外、农村、移动通信站等,由于其能够在电能难以覆盖的地区应用,近年来受到广泛应用,并成为太阳能发电的主要研究方向。另外,由于独立光伏发电具有全天发电的特点,能够满足人们的用电需求[3]。但其在应用的过程中,容易受到天气、气候等方面的影响,降低使用稳定性,但对于偏远地区来说,独立光伏发电技术在其日常生活中具有非常重要的作用和意义。

3.2并网光伏发电

在使用并网光伏发电技术的过程中,由于其在运行时需要与公共电网相连接,通过这一技术将太阳能进行转化,并将电流传输到电力系统中,在转化的过程中,由于并网光伏发电具有较大的电能容量,进而其能够在将电能转化之后,能够对电能进行储藏,在普通太阳能发电设备中,需要在设备之外使用蓄电池储藏电能,进而这一技术在实施的过程较为简单,并较为经济。在并网光伏发电系统运行的过程中,其具有较大的太阳能转化率,进而其能够满足较多人群的使用需求[4]。

4完善光伏发电对配电网的策略

4.1解决保护问题

当电网中发生短路时,根据光伏发电的原理可以知道此时电流不会很大,而且在光伏发电的下游处一般发生短路时会减少和保障电流的效应,与之对应的缩小的区域和光伏发电的容量有很大关系。所以,光伏发电并网后对电站内的10kV开关并不用加入其他的保障措施,通过对应用的保护定值不断完善就能起到很好的作用[5]。

4.2解决维护安全问题

在配电网中的光伏发电技术的孤岛效应在很大程度上是很难避免的,现阶段还没有很好的方法进行完善和监督,所以只能不断的对其进行督查和改善相关政策,积极应对光伏发电应用的安全保障。在工作过程中,可以通过商议决策来策划配电网中光伏发电的维修维护问题,加强技术管理和保护措施,最大可能的减少影响因素的出现,杜绝安全隐患。

4.3解决计量问题

为了更好的解决用电过程中的计量问题,一般可以通过对相关法律法规的宣传教育,普及广大群众的安全用电知识,积极的对《电力法》和用电制度的户户通,同时可以通过电视、广播的作用进行常识性的宣传,使得人们可以对窃电的违法行为进行深入了解。在有条件的基础上,也可以适当的构建电量的监控系统,在特点的区域进行用电监控[6]。一旦出现破坏行为立即进行报警或记录,不断的完善监测设备,加强对用电行为的督查和指导工作,建立科学优良的计量制度,为广大人民群众以及社会的和谐发展提供安全保障。

结束语:

结合以上对光伏发电的介绍,可以总结出光伏发电对于配电网的系统应用发展具有十分重要的作用,光伏发电自身拥有其他发电系统不可比拟的特点和优势,可以实现太阳能发电,属于新型的绿色环保能源,同时将光伏发电技术与其他的电力技术相结合,也可以产生优良的发电制度。

参考文献:

[1]童亦斌,吴学智,唐芬.分布式光伏发电与主动配电网的协调发展[J].电力建设,2015,36(01):72-75.

[2]丁丽萍,帅传敏,李文静,闫琼,郭晴.基于SEM的公众太阳能光伏发电认知和采纳意愿的实证研究[J].资源科学,2015,37(07):1414-1423.

[3]聂龑,吕涛.考虑环境成本的燃煤发电与光伏发电成本比较研究[J].中国人口•资源与环境,2015,25(11):88-94.

[4]张曦,康重庆,张宁,黄越辉,刘纯,徐健飞.太阳能光伏发电的中长期随机特性分析[J].电力系统自动化,2014,38(06):6-13.

[5]邵汉桥,张籍,张维.分布式光伏发电经济性及政策分析[J].电力建设,2014,35(07):51-57.

[6]王文静,王斯成.我国分布式光伏发电的现状与展望[J].中国科学院院刊,2016,31(02):165-172.

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