目前,對於大規模光伏發電,均采取並入大電網(wǎng)的方式。但光伏發電並入大電網後,往往因光(guāng)伏部分的逆變器離散動作和發電(diàn)間隙性的(de)特點,在向電網輸送功率或被電(diàn)網輸送功率時,都(dōu)會造成整個電網係統電壓的短時或長時變化。
太陽(yáng)能發電係統,特別是光伏(fú)係統,是將太陽光直接轉化為電能的裝置。這(zhè)是通過半導體材料(liào)(通(tōng)常是矽)吸(xī)收太陽光,使材料中的電子被激發,從而產生電流。
我們需要了解太陽能發電是如何連接(jiē)到電網(wǎng)的。在住宅和商業光伏係統(tǒng)中,直流電需要通過一個裝置(被稱為逆變器)轉換為交流電,以便可以將其饋入電網。逆變(biàn)器的(de)工(gōng)作原理是,它會在(zài)電網的電(diàn)壓稍(shāo)低於其設定的輸(shū)出電壓時開始供電,這被稱為(wéi)"電壓源模式"。
我們需要(yào)考慮太陽能發電對電網電壓的影響。當光伏係統將電能饋入電網時,如果係統的輸出(chū)電壓高於電網的電壓,那麽電網(wǎng)的電壓可能會上升。這就是為什(shí)麽電網運(yùn)營(yíng)商需要精確地控製和平衡電(diàn)網內的負載和發電量,以維持穩定的電壓水平。
電網(wǎng)電壓的上升並不總是問題。在很多情況下,電網可以容納(nà)一定程度的電壓上升,而不會影響其穩定性和性能。此外,現(xiàn)代的光伏逆變器通常具有一(yī)些高級功(gōng)能,如電壓調節和反向功率流(liú)控(kòng)製,可以幫助減輕電(diàn)壓波動。
如果太陽能發電係(xì)統的規模過大,或者電網的容量不足,那麽太陽能發電可能會(huì)導(dǎo)致電壓過(guò)高,從而影響電網的穩定性和繼電保(bǎo)護設備的性能。
對負荷特性的影響(xiǎng)
光伏發電(diàn)受環境影響較(jiào)大,其發電功率會隨著光照增強而增大,一般狀況下,晴天光照時,其功率峰值一般處於日照強點,約為(wéi)10-14點。而當光伏並網發(fā)電向(xiàng)大容量發展後,其負荷曲線也將發生變化。如在某光伏發電園區,其負荷(hé)峰值(zhí)出現在9點左右,而(ér)在10-14點之間,等效負荷呈(chéng)現為變小狀況。
對調度的影響
當前光伏發電還不成熟,自動化功能還不(bú)完(wán)善,進而使得其調度(dù)狀況難以隨著電網(wǎng)電壓、頻(pín)率等變化而變化。在原(yuán)有的(de)調度下,電網相關數據的變化,將直接導致電網可調度(dù)發電容量減少,進而導致電網控製及(jí)調度工作越(yuè)來越難。
對電壓的影響
光伏並網發電向大容量方向發展,光伏(fú)發電在電網的(de)饋線末端及終端接入狀況(kuàng)越來越多,而電網中存在反向潮流,進(jìn)而使得光伏並網發(fā)電的(de)電流在電網中將(jiāng)受饋線影響,產生(shēng)壓降狀況,使得變電站側的電壓降低,而負荷側電(diàn)壓與變電站側電壓處於不等狀態,進而使得負荷側電(diàn)壓(yā)出現越(yuè)限。此外,根據電壓與電流的關係,當光伏並網發電中電流出(chū)現變化時,電流勢必會隨之發生一定變(biàn)化,而光伏並網發電的發電(diàn)功率(lǜ)與光照狀況存在緊密關聯,進而會導致電壓波動更大,可(kě)能會引起電網中相關無功調(diào)節裝置出現頻繁動作,影(yǐng)響相關調節裝置使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng),影響電網運行安全。