光伏发电系统对电力调控的影响

刘长晓

摘  要：我国当前已经加快了能源转型工作的速度，主要表现形式为在供电网中增加了诸多的光伏发电系统，然而将光伏发电系统接入供电网，会对电力系统的运行稳定性造成一定影响。基于此，该文对光伏发电系统对电网稳定性的影响进行了研究，分析了其对电力调度调控系统的影响，并在此基础上提出消除这类影响的措施，以提高电网的运行稳定性，提升整个系统的运行质量。

关键词：光伏发电  电力调控  技术影响

中图分类号：TM615                                文献标识码：A                         文章編号：1672-3791（2019）06（a）-0040-02

在电力调控中，重要参数为配电网的电压值，当发现电网线路的电力参数超出设定值时，需要采用合理的方法完成调控工作。当光伏发电系统接入电网中时，会对配电网产生两种影响：积极影响是，可以发挥稳压作用;负面影响是，光伏发电系统的相关运行参数会导致电网中电压的稳定性下降，降低了整个系统的运行质量。

1  光伏发电系统对电力调控的影响

在光伏发电系统运行中，对电网系统造成的负面影响更大，导致整个系统的配电网质量下降，其中影响最大的因素为电网的电压稳定性。为实现对这种负面影响的有效控制，需要探究具体的影响因素，该文经过研究和分析，确定影响因素如下。

1.1 电源参数对系统的影响

对于电源参数来说，最主要的研究内容为电源负荷，电源负荷发生变化时，会对电网的运行质量造成一定影响[1]。在该文的研究中，应用MATLAB软件完成对整个电网的分析，通过LSF参数描述电网中的线路电压稳定性，该参数的概念是电网中电源的实际负荷参数与设计负荷参数的比值，应用数学分析软件，确定整个系统中的电压稳态指标，通过研究发现，LSF参数分别为1.1、1.3、1.5、1.7和1.9时，为接入光伏电源时的静态电压稳定性指标分别为0.37、0.43、0.48、0.56和0.75，而在接入光伏电源时，稳定性指标下降为0.24、0.28、0.34、0.42和0.51，从中可以看出，当电源的负荷提高时，静态电压的稳定性指标结果下降，说明整个系统的稳定性下降，对整个电网的运行稳定性带来负面影响。为了确保电网能够稳定运行，电网调控系统需要适当降低光伏发电系统的负荷，通过这种方法提高整个系统的运行质量。

1.2 电源位置对系统的影响

该文提出的电源位置概念为光伏发电系统接入电网的位置，通过接入节点可以完成对其参数的描述。在具体研究和分析中，该文设置了多个接入节点，将9号节点设置为脆弱节点，通过调整和分析其余节点与9号节点的电气距离，把光伏发电系统与除9号节点外的不同节点相连，并检测9号节点的电压情况，其中12号节点与9号节点的电气距离为31.54km，13号为24.33km，17号为36.81km，4号为40.44km，所有这些节点的静态电压稳定指标分别为0.34、0.37、0.35、0.40和0.42。从中可以看出，当电气距离越大时，静态电压指标越大，系统的稳定度越高。该现象对电力调控系统带来的影响为：为了保证配电网的电压稳定性，需要根据脆弱节点的运行状态，合理调整电源的接入位置，让整个系统能够稳定运行。另外再分析汇总，发现电源位置对暂态电压也有一定影响，从最终模拟结果中可以发现，当电源接入为主与脆弱节点接近时，整个系统的暂态电压稳定性上升。

1.3 电源容量对系统的影响

在光伏发电系统的运行中，电源容量会对配电网的电压稳定性造成较大影响，在具体研究中，应用建模仿真软件模拟配电网的电压变化情况，分析电源容量对系统的作用和影响形式[2]。

针对配电网的静态电压稳定性，通过模拟过程可以发现，电压的稳定性和电源容量呈正相关系，即电源容量提高时，由于电源能够向系统中提供有功功率，可以弥补系统运行中产生的损耗，提高了系统的运行稳定性，从模拟结果中可以找到稳定性最高的容量值，但是容量超出这一数值后，会发生电压超限问题，整个配电网系统中出现逆电压，导致整个配电网故障。针对暂态电压稳定性的影响，光伏发电系统对整个系统的影响效果与静态电压相似，需要规避逆电压问题。

电源容量对电力调控工作带来的负面影响为：需要合理控制电源向系统中的接入容量，或采用合理的方法完成容量分配，在应用光伏发电系统提高电压稳定性的同时，防止出现电压超限问题。

2  光伏发电系统对电力调控工作的负面影响消除方式

2.1 配网系统设计方面

从上文分析可以发现，光伏发电系统的负荷会对电网的稳定性造成很大影响，所以在整个配网设计中，需要分析配电端的总负荷，在此基础上完成电力调控工作。

在整个系统内的运行中，应用相关传感器获取电网的下游数据，借助通信系统将这类信息提交到电力调控系统的运行体系中，由该系统按照配电侧的负荷情况控制光伏发电系统的接入方式。

该文提出的控制系统建设方法为：首先由电力工作人员按照当前的调查和分析结果，向控制系统中输入相关内容，在该数学模型的应用中，通过对相关内容的研究和学习，分析整个系统的运行状态，设置负荷上限参数，系统检测到负荷参数超出限定值时，通过线路调整，降低光伏发电系统的负荷。

另外，在当前计算机网络技术中，通过对大数据技术和云计算技术的应用，能够在数据分析的基础上，建立负荷变化的数据库，实现对系统中数学模型的优化，提高电力调配精度。

2.2 光伏发电系统容量设计方面

在光伏发电系统的容量设计中，其重要方法为通过对动作开关的控制，调整光伏发电系统向配电网中提供的容量，提高整个系统的运行稳定性。

通过上文分析发现，光伏发电系统的容量上升时，会在很大程度上提高配电网的电压稳定性，但是超出标准值时，会出现逆电压问题，损坏整个配电网。针对这一问题，采用的方法为：通过对电力负荷的研究与分析，探究配电网中的容量变化情况。

在传感器工作中，会分析整个系统的运行状态，出现配电网电压参数大幅变化时，将记录和分析到的数据传输到控制中枢中，分析需要向系统中接入的光伏发电系统容量，同时根据整个配电网网的运行方式，调整光伏发电系统的容量上限，提高电压的稳定性。

2.3 无功补偿系统设置方面

虽然光伏发电系统能够在一定程度上提高配电网的电压稳定性，但是当该系统的整体容量不足，或者为了提高稳定控制的精度，需要在系统中设置无功补偿系统。通常情况下，无功补偿系统需要全时段、全天候运行，尤其是对于无光伏发电系统的区域，应用该系统可以降低电力系统运行中产生的线损[3]。对于光伏补偿系统上设置的线损，需要应用调控系统，分析无功补偿系统是否投入调整过程，通过这种方法可以更好地分析整个系统的运行状态，以提高整个系统的运行质量。

2.4 接入点设计方面

接入点对配电网的稳定性影响很大，所以在整个系统的运行中，需要应用合理的方法完成对整个系统的分析。该文提出的方法为：在配电网上设置电压传感器，当发现配电网的电压变化幅度较大或持续升高时，调整光伏发电系统的接入点位置，提高整个系统的运行精度。

设置的传感器为电网中的敏感接入点，对于光伏发电系统内的接入方法有两种，一种为单独光伏发电系统控制整个区域的配电网，另一种为建成光伏发电系统集群，控制整个配电网。无论是哪种方式，都需要通过继电器等设备，调整接入点位置。

3  结语

综上所述，在光伏发电系统接入电网中后，对电压调控系统产生的影响为，需要完成对整个系统的完善和优化工作，让该系统能够根据配电网网当前的运行状态，实现对整个系统的高效调整工作。在调控系统的设计中，需要能够控制光伏发电系统的接入容量、接入點位置，同时按照整个系统的运行状态合理控制运行负荷，并在配电网中设置无功补偿系统。

参考文献

[1] 张鹏，王溢泽，王丽琴，等.光伏发电系统对电力调控的影响[J].电力设备管理，2019（2）：84-87.

[2] 杨光，张智博，张壮.光伏发电系统对电力调控的影响[J].电工技术，2018（22）：98-99，103.

[3] 黄伟，刘斯亮，王武，等.长时间尺度下计及光伏不确定性的配电网无功优化调度[J].电力系统自动化，2018，42（5）：154-162.