目前,對於大規模(mó)光伏發電,均采取並入(rù)大電網的方式。但光伏發電並入大電網(wǎng)後,往往因光伏部分的逆變器離散動作和發電間(jiān)隙性的特點,在向電(diàn)網輸送功(gōng)率或被電網輸送功率時,都會造成整(zhěng)個電網係統(tǒng)電壓的短時或長時變化(huà)。
太陽能發電係統,特別是光伏係統,是將太陽(yáng)光直接轉化為電能的(de)裝置。這是通過半導體(tǐ)材料(通常是矽)吸(xī)收(shōu)太陽光,使材料中的電子被激發,從而產生電(diàn)流。
我們需要了解太陽能發電(diàn)是如何連接到電網的。在住宅(zhái)和商業光(guāng)伏係統中,直流電需要(yào)通過一個(gè)裝(zhuāng)置(被稱為逆變器)轉換為交流電,以便可以將其饋入電(diàn)網。逆變器的工作原理是,它(tā)會在電網(wǎng)的電壓稍低於其設定的輸出電壓時開始供電,這被稱為(wéi)"電壓源模式"。
我(wǒ)們需(xū)要考慮太(tài)陽能(néng)發電對(duì)電網電壓的影響。當光伏係統將電能饋入電網時,如果係(xì)統的輸出電壓高於電網的電壓,那麽電網的電壓可能會上升。這就是為什麽電網運營商需要精確地控製和平衡電網內的負載(zǎi)和發電量,以維持穩定的電壓水平。
電網電壓的上升並不總(zǒng)是問題。在很多情況下,電網可以容納一定程度的電壓(yā)上升,而不會影響其穩(wěn)定性和性能。此(cǐ)外,現代(dài)的光伏(fú)逆變器通常具有一些高級功能,如電壓調節和反(fǎn)向功(gōng)率流控製,可以幫(bāng)助減輕電壓波動(dòng)。
如果太陽能發電係統的規模過大,或者電網的容量(liàng)不足,那麽太陽能發電(diàn)可能會導致電壓過高,從而影響電(diàn)網的穩(wěn)定性和繼(jì)電保護設備的性(xìng)能。
對負荷特性的影響
光(guāng)伏發電受環(huán)境影響較大,其發電功率會隨著光照(zhào)增強而增大,一般(bān)狀況下,晴天光照時,其功率峰(fēng)值一般處於日照強(qiáng)點(diǎn),約為10-14點。而當光伏並網發電向大容量發展後,其負荷曲線也將發生變(biàn)化。如在(zài)某光伏發電園區,其負荷峰值出現在9點左右,而在10-14點之間,等效負荷呈現為變小狀況。
對調度(dù)的影響
當前光伏發電還不成(chéng)熟,自動化功能還不(bú)完善,進(jìn)而使得其調度狀況難以隨著電網電壓、頻率等變化而變化。在原有(yǒu)的調度下,電網相關數據的變(biàn)化,將直(zhí)接(jiē)導致電網(wǎng)可調度發(fā)電容量減少,進而導致電網控製及調度工作(zuò)越來越難。
對電壓的影響
光伏並網發電向大容量方向發展,光伏發電在電網的饋線末端及終(zhōng)端接入狀況越來(lái)越多,而(ér)電網中存在反向潮流,進而(ér)使得光伏(fú)並網發(fā)電的電流在電網中將受饋線影響,產生壓降狀況,使得變電站側的電壓降低,而負荷側電壓與變電站側電壓處於不等狀態,進而使得負荷側電壓出現越限。此外,根據電壓與電(diàn)流的關係,當光伏並網發電中(zhōng)電流出現變化時,電流勢(shì)必會隨之發生一定變化,而光伏並網發電(diàn)的發電功率與(yǔ)光照狀況存在緊密關聯,進而會導(dǎo)致電(diàn)壓波(bō)動更大,可能會引起電網中相關無功調節裝置出現頻繁(fán)動作,影(yǐng)響相關調節裝置使(shǐ)用壽命,影響電網運行(háng)安全。