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1、光伏发电并网运行风险评估摘要：光伏发电技术可以运用到任何需要电源的场合，从工程设备到家用的电器和玩具，光伏发电是利用半导体界面的作用而将光源直接转变成电能的一种技术，这种技术的核心要素来自太阳能电池。光伏发电主要指对太阳能进行转换，使太阳能转化为人们生活用电及工业用电，这一系统又包括多种组件。本文主要对光伏发电并网运行风险评估进行相关探讨。关键词：光伏发电；并网运行；风险评估1 光伏并网运行的风险1.1 风险定义及特性社会发展与进步，风险客观存在，造成损失的概率大小随生产力不断进步在持续改变。对其分析和研究有着不同的途径和方法，其定义也不尽相同。不确定性对目标的影响是 ISO31000 国际标
2、准化组织对风险的定义。事件发生的概率和产生的后果这两个基本要素用来衡量风险的大小。系统中电力负荷的不确定性、设备的随机故障导致对系统运行准确预测难以实现。通过对辨识系统失效事件发生的可能性进行电力系统的风险评估，用来分析不同工况下系统各种指标越限的严重程度。风险所具有的主要特点包括;(1)客观性:风险的存在是客观的，不受主观意志而发生改变。(2)普遍性:风险存在社会生产和生活方方面面。(3)偶然性:不同风险的发生可能性有所不同，其发生具有随机性和不可预估的特点。(4)必然性:当风险值达到一定程度时，其发生的概率达到 100%(5)可控性。通过改变系统中的受控变量，可对风险的大小进行控制。1.2
3、 多微网并网运行面临的风险多微网中的光伏并网可以提高大电网的弹性，改变网络结构以及潮流分布，提高能量的利用率。但是也必须综合考虑其对整个电力系统产生的负面影响。多微网并网运将使电力系统的结构和运行状态发生很大的改变。微电网中光发电属于间歇型发电，其输出功率具有随机性，当电力系统中的负荷发生波动时，这将会给电力系统的稳定运行带来一定的风险。2 光伏并网运行风险评估流程评估流程如下:第一步:采集多微网并网运行时系统随机潮流计算所需的原始数据，对该数据做出进行检测，并得到需要的变量，主要是:包含了进行常规潮流运算时，系统运行状态所需的参数在内，还包括有网络系统的各节点有关信息内容，以及系统所带的运行
4、负荷对应的统计模型的数字特征、风电发电、太阳能发电的输出功率及概率分布数据。第二步:由以上所推到出概率模型的表达式，来对负荷、风电和光伏等模型的半不变量进行求取。利用半不变量的性质，将对求取的结果进行线性叠加，以此得到系统网络各节点发力时的半不变量数值大小。第三步:对各支路进行潮流运算，得到对应系统各节点处的电压的期望值大小，以及系统的各支路潮流发力所对应的期望大小。第四步:对系统的各节点电压、支路潮流，利用概率统计相关知识，求取其对应的半不变量，将结果用级数展开，得到网络系统中不同的节点电压以及网络系统的支路潮流所对应的概率密度和累积分布函数的表达式对应的曲线。第五步:由概率分布情况，对运行
5、系统的节点电压和支路潮流功率在运行过程中，将会出现的一系列行为指标做出相应的评估。3 光伏发电并网对电网运行的影响3.1 对电压的影响伏发电利用太阳辐射的光能和热能发电，易受到光照和温度等因素的影响。在不同的时间不同的地点，由于光照和温度不同，导致发电功率发生较大变化，引起电压的改变。风力发电是利用风力机组将风流动的动能转化为电能，受风力条件影响较大。为了减少这种影响，一般将风力发电厂建立在风速较大相对稳定的地点。电压产生波动和闪变的主要原因是输出功率的影响。在电力系统中，新能源机组会在开启、停止的运行过程中产生波动，电网同样也容易产生闪变和波动。闪变和波动程度与电网的短路容量比有关，因此需选
6、用合适的线路阻抗比，并且使用电能质量抑制器减少对电力系统的冲击。3.2 对电能频率的影响电能频率稳定是衡量电网安全平稳运行的一个重要指标。民用和工业用电有不同的频率要求，是居民正常用电和安全生产的保障。频率异常在电网的实际应用中并不多见，在发电机容量较低时，对电能频率的影响较小。但是，在新能源机组大规模并网后，新能源的发电量比例大幅增加，电网中会出现频率的变化，给电网的安全使用带来隐患。以目前最广泛使用的风力发电举例，风电厂功率波动符合某一函数关系，很小的频率改变都会对电网造成冲击。如果机组穿透率为18%，那么最大频率偏差会接近极限值。要想尽可能减少新能源发电机组发电对电网的冲击，又要提高使用
7、新能源发电的比重，必须重视风力发电和光伏发电本身的间歇性问题，合理调整，降低其对电网的不良影响。3.3 对电网谐波的影响新能源发电站的运行会受到自身和外界的影响，易出现电压电流谐波，影响电网的电能质量。由并网光伏发电特性可知，光照强度、阴影变化、浮云阴影问题都会导致发电功率的变化，会出现谐波污染和电压波动的问题。此外，在新能源发电过程中，由于发电机组自身的原因也会产生一定的谐波畸变。为了实现直流电到交流电的转换，光伏发电系统中会大量使用电子换流器，但这样会产生电流谐波畸变。这些谐波电流的波形不稳定，电抗器和电容器本身的谐振规律会加重其畸变的程度。以上这些原因导致的谐波电流电压畸变，给电网的安全
8、稳定运行带来了隐患。4 分布式光伏并网对配电网影响的改进措施4.1 提高电网的控制针对电网在运行过程中控制不佳这种情况，供电相关单位可以运用光伏发电功率预测技术来对光伏电源并入电网之后的输出功率进行检测，使得光伏电源以及其他电源可以在自动化的情况下实现输出功率以及电压的监管，从而实现供电调度的合理性。首先可以在光伏电源接入后，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。其次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
9、于光伏电源的影响，提高光伏电源在应用过程中的稳定性。最后需要进行电能的储备。对发电过程中电能不稳的情况，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。4.2 提高电能质量供电单位要提高电能的质量，必须要提高电能的监管工作。相关人员在并网之前，对每个光伏电源的接入点进行电能质量的综合性管理。通过对接入点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。4.3 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
10、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共性问题的总结，从而有效预防问题的产生，减少孤岛效应的发生。结束语提高分布式光伏发电技术的推广程度，是解决我国能源不断锐减问题的基础，同时其对落实环境保护工作还有着非常大的帮助。另一方面，提高主动配电网技术的应用频率，不仅具有提高供电安全性的作用，同时还有利于分布式光伏发电与主动配电网的有效结合。在实际的工作中，相关人员应提高所用技术的规范性，并且还要致力于借助相关政策，最终为分布式光伏发电与主动配电网保驾护航。参考文献1曾鑫，郑伟，陈捷，张千斌，陈瑜，曹娟娟.分布式光伏不同并网方式下的用户侧功率因数分析J.浙江电力，2018，37（06）：63-67.2王博.分布式电源并网对电压影响的研究D.沈阳工业大学，2018.