光伏发电系统并网故障分析及纠正措施

光伏发电系统并网故障分析及纠正措施

李昭花 李生国

青海格尔木鲁能新能源有限公司 青海 816000

摘要：当前，世界能源形势紧迫，能源问题成为世界十大焦点问题之首。在能源日益匮乏的今天，太阳能因取之不尽、用之不竭、清洁安全的特点，对于缓解日趋严峻的能源与环境问题具有重大的战略意义。本文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、孤岛效应等问題，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：光伏发电系统；并网故障分析；纠正措施

引言

随着光伏发电行业的发展，近年来，大量逆变型分布式光伏电源接入电网，光伏发电并网故障也备受关注，光伏发电系统并网所产生的故障逐步暴露，如电器短路、电压波动、闪变、逆变器故障停机等，导致光伏发电系统不能正常并网的现象时有发生。

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山三部分构成的，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。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。

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）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。（3）光伏电源在电网中电压需要在8kV以下。这些规范工作要求相关部门进行自我监督，从而可以使得光伏电源更好地在电网中运用，从而提高光伏电源在运用过程中的可靠性。

2.光伏发电系统并网故障分析

2.1电网运行控制不佳

光伏电源的有效使用对于人们生活水平、工作质量的增加具有重要意义，这也充分体现出了光伏电源在电能有效使用过程中的重要性。光伏发电并网的使用可以实现太阳能转换为电能的有效利用。但是伴随着光伏发电并网使用规模的增大之后，一旦供电环境变得恶劣，供电站的相关工作人员对于变化的电网功率不能得到准确的把握;对于在大规模使用之后的电能的负荷增长也是无法做出准确的判断。这两方面的不可把握性就造成相关工作人员在进行电能的调度过程中出现困难。

除了大规模使用之外，工作人员无法对负荷以及电网功率做出准确把握之外，太阳能发电的过程中也存在着许多其他不可控因素。例如太阳能发电的过程中受到一些不稳定因素的影响的时候，在这些不稳定的因素之下，有时会发生较大的问题，这样就会造成严重的问题。在这种情况之下，光伏发电并网就不再适用，相关工作人员就需要采用传统的手段进行发电，这样电能的重新调度，就无法满足人们对于电量的正常需求，无法保证人们的正常用电。

光伏发电并网之后，电网中的接入光伏电源就会增多，光伏电源数量的增加就会增加电网调峰、调频的压力，使得电能的调度过程中受到明显的影响。同时在公共电网中，接入光伏电源，会让光伏电源的数量以及应用的区域变大。在这种情况下，如果电力系统不能够对所有光伏电源进行控制，那么就会使得电力系统的供电设备、电压值等出现问题，从而造成控制效果比较差，造成整个电网运行过程中的安全事故。

2.2电能质量受损

光伏电源在并网之后，其运行需要在高频调制之下，进行逆变器的运转工作，但是在这种方式的运行之下，是比较容易出现谐波的，谐波会让电能的质量受到损伤。如果在谐波放大之后，那么对于原本电网而言其、输出功率也会相应发生变化。变化之后的输出功率对于工作人员而言，更不容易调控，所以就容易导致整个电网的电压不稳定，从而导致安全事故。同时，我国传统的电网带那个供应模式是单一供应，但是这是不符合光伏电源接入之后的情况的。在光伏电源接入到电网之后，其相应接入点的电压是不相同的，因此就需要对接入光伏电源之后的电网进行管理，这样就会造成其中需要对此进行管理的环节比较多。在以上儿种情况之下，在出现谐波，电压、输出功率的不稳定性、工作环节的增多都会造成电能质量受损。

2.3孤岛效应

孤岛效应往往多发生于光伏电源与公共网络并网之后。在电网的运行当中，如果公共电网中出现故障，那么公共电网就不能为人们提供正常的供电，但是在这一过程当中，光伏电源还在正常的进行供电。如果在出现故障的时候，不能进行及时的维修与检修，光伏发电还在正在进行，就会使得很多处于孤岛地区的人们不能得到及时的电能供应，从而形成了孤岛效应。与此同时，如果维修人员直接进行故障的检查与维修，很容易发生安全事故，如果维修不及时，则会造成供电的不充足，影响人们的正常生活与工作。

3.光伏发电并网的改进措施

3.1提高电网的控制

（1）因为光伏电源受到辐射度、光照等的影响还是比较大的。所以针对这一情况，相关技术人员要对光伏电源接入电网之后所在区域的光照强度、辐射度、云层量进行调查，再利用相关技术构建光伏发电功率的模型。通过相关自然条件与光伏发电功率相结合，找到存在的规律，从而为后期的实际运用提供相关数据的支持。

（2）通过相关的数据来找到安装光伏电源的最佳位置，减少外来因素对于光伏电源的影响，提高光伏电源在应用过程中的稳定性。

（3）需要进行电能的储备。对于电源发电的过程中，肯定会出现电能不稳的情况，所以在这种情况之下，需要运用储备好的电能进行补给，从而实现电能的稳定运行，提高电网的运行效率。

3.2提高电能质量

供电单位要想提高电能的质量，必须要提高电能的监管工作。相关人员可以在并网之前，对每一个光伏电源的接入点都进行电能质量的综合性管理。通过对接入点都进行电能质量的综合性管理实现电能质量的检测。在检测的过程中，如果发现谐波或者是电压波动，相关的技术人员可以迅速采取措施，从而加强对电能质量的控制。

3.3改善孤岛效应

改善孤岛效应的方法可以通过检修手段对孤岛效应进行检测。当电网在断电之后，可以使用被动式检测法对逆变器的相关参数进行检测，从而找到存在的问题，如果在输出功率以及负载功率之间有较大的差距，那么就存在孤岛效应。相关人员也可以采取主动式检测或者是主动式与被动式检测相结合的手段，找到其存在的问题。解决孤岛效应需要相关人员对常见的问题进行反复的研究，找到其问题存在的共性，从而可以有效预防问题的产生，减少孤岛效应的发生。

结语

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口常生活、工作之中的用电量，确保人们更好的从事各种活动。

参考文献

[1]康红玉.光伏发电接入对邪城电网的影响分析[D]山东：山东大学，2018.

[2]张一吃.光伏发电并网对接入电网稳定性影响的研究[D].天津：天津大学，2018.