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1、光伏发电并网运行风险评估摘要：随着社会的飞速发展，人们越来越认识到环境保护的重要性。正如习近 平总书记曾经提到过的科学论断:“绿水青山就是金山银山”，更加体现出国家对于 环境保护和新能源技术开发的重视程度。人们应该在大自然体系运行良好的前提 下充分利用大自然特有的资源，最大限度实现人与自然和谐发展。近年来，为了 减少对自然环境的污染，人们致力于对潮汐能、地热能、风能、生物能等可再生 能源的开发。在国内外的大环境中，光伏电站发电技术的开发均得到了广泛使用。 如今光伏电站发电技术仍存在缺点和不足，因此对于光伏电站发电技术的研究和 开发要不断向前。关键词：光伏发电；并网运行；风险引言 在国家的重视下
2、，国内光伏发电产业规模持续壮大，充分地利用了太阳能， 保障光伏发电的稳定性。光伏并网发电系统利用了光电效应原理，依托太阳能电 池阵列、控制器、蓄电池和逆变器的相互协作，通过可靠的技术，提高电网体系 的能源效率。分布式发电的优势不言而喻，但是其劣势亦显而易见，尤其是分布 式电源与电网并入中，对于接入系统设计提出了极大的挑战。为了确保并网策略 及负荷的协调运行，还需要不断完善并网的技术方案，实现可靠并网的安全稳定， 助推光伏发电的可持续发展。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
3、 性对目标的影响是 ISO31000 国际标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
4、。通过改变系统 中的受控变量，可对风险的大小进行控制。2 并网光伏发电系统 并网光伏发电系统采用了将光伏发电技术与建筑工艺两者融合，具有方便、 环保和轻捷等特点。该系统在太阳能电池吸收太阳能后变成直流电，然后通过转 换器转换输出与电网同伏的交流电。光伏电站发电的使用遍及千家万户，成为发 电领域使用最频繁的发电技术。相对于水力、火力发电技术来说光伏电站发电既 不污染环境也节省了成本。近年来，随着国家对光伏电站发电技术的研发和深入 了解，光伏电站逐渐由离网光伏发电系统转为并网光伏发电系统。传输距离也从 最初的短距离传输发展为远距离传输。离网光伏发电系统的优势在于灵活多变， 但是也具有一定的局限性，
5、于是并网光伏发电系统应运而生。并网光伏发电太阳 能板的放置位置可以在屋顶也可以放置在地面上。屋顶一般放置中型并网发电站， 提供的电能也仅仅限定在一定的传输距离内。地面并网光伏发电站是一个庞大的 发电系统，具有占地面积大、发电站位置偏僻等特点。并网光伏发电的电能会输 入到公共电网提供给更多住户使用，中间不需要经过蓄电池的输入和输出。这种 发电方式在一定程度上将能源损失量降到最低并且节约了设备成本，并网光伏发 电技术将是未来世界最有潜力的发电技术。3 光伏发电并网运行措施3.1 提升配电网调度的协调性 配电网在实际接受调度指令时，将会采取指令响应措施，光伏发电系统予以 联动，针对逆变器运行期间产生
6、的输出功率，实施调度指令的执行程序。然而， 在此期间，调度指令的执行程序，含有不稳定性、渐发性等特点，对光伏列阵运 行的功率参数产生威胁，由此形成功率不匹配问题，降低调度指令运行效果，影 响着光伏电池能够输出功率的最大值。以超级电容器为基础，加强储能装置运行 问题的解决效果，提升配电网调度指令执行的系统协调性。3.2 优化板阵直流集电线路 光伏组件是光伏系统中的主要部件，且光伏组件在实现发电功能中具有至关 重要的作用。光伏组件的设计安装需要依据不同的要求进行串联和并联。核心组 件中的电池组数量随着光伏发电站的建造规模而不断增加，因此电池组串需要更 多的支架来安装，进而形成不同板阵的电池组串。电
7、池组串和汇流箱需要使用导 线连接，导线的长度越短，则损耗产生的越少，便能够有效降低度电成本。然而， 从实际的工作经验来看，整体的汇流方案可能因为线缆最短的组串引出方式而受 到干扰，且逆变升压设备的安装位置也会影响线缆的长度，因此，实际工作中线 缆长度需要保持在合理的范围内。汇流方案的设定和规划可以使用电脑的仿真模 拟技术来完成，即模拟计算各个方案中的电缆长度和损耗，进而获得最优的规划 布局方案。与此同时，人工设计中出现的偏差问题也可以通过电脑仿真设计技术 进行解决，有效降低了线路损耗和人工设计成本。3.3 优化储能元件荷电状态以光伏发电系统运行能力为基础，全面提升其运行品质，将其运行的稳定性
8、抗干扰能力，作为切入点，应采取的有效措施为：保障电压取值的规范性，加强 电压运行具有连续性，对电压开展有效的控制措施；如若电容器运行电压较小， 可采取充电方案，提升电压补充效果；如若运行电压较高，应有效释放电能，防 止其超出标准范围。为此，借助恒功率原理，加强充电、放电的运行有效性。提 升电容器能量自控效果。3.4 采用追日跟踪机构 固定支架安装时的输出方法采用正弦波形曲线，与原有的出力曲线存在叠加 的问题。采用追日跟踪机构后形成的曲线类似于梯形，改变了总体的输出曲线图 形。在固定的阵列之间的阴影活动区利用跟踪机构需要具备更多的要求。因此， 在提升发电量的同时还需要降低工程造价，使跟踪机构具有
9、结构简单、传动可靠、 小体量以及反应速度快的特点，相关部门可以选择串联型百叶窗式的跟踪机构。4 光伏发电技术的发展 光伏发电进一步提高了能源利用率，要充分利用太阳能，将其就地发电、消 纳性能发挥得淋漓尽致，同时强化大电网系统的抗灾害能力。基于此，要在并网 技术条件方面下大功夫，实现配电系统的分散式管理，一旦出现稳定性与安全运 行不协调的现象，可以利用中、低压配电系统实现电网输送能力的促进与优化。 在并网技术条件的综合考虑区域上，有效要基于穿透率和逆功率的特点，发挥波 动性与随机性特征，结合电网与光伏发电系统之间的关系，在光伏发电系统集成 体系的开发进程中，确保光伏发电系统在设计准则的基础上，实
10、现性能较高的逆 变设备，（1）减少对电网的负面影响；（2）提升发电、配电的安全性。在此基 础上，做好穿透率与逆功率的平衡协调，严格依照研究标准额属性划分，在光伏 发电系统的创新机制中保持领先效应。为此压迫加强电系统的设计准则，按照光 伏发电系统的穿透率需要，在配电网与光伏发电系统中，以输送能力因素为考虑 内涵，不断加强供电系统的储能量，拓宽电能覆盖范围，实现动态化的功率调整 为供电系统收纳电力拓宽电能覆盖范围奠定坚实基础。结语综上所述，光伏发电是一种安全、可靠且污染小的发电方式，针对其存在的 问题可以采取设备优化、高功率密度逆变升压设备的使用、板阵直流集电线路的 优化、利用仿真软件件进行板阵支承结构的优化设计等方式，不断提升光伏发电 的效率。参考文献1 李秀云，韩继武.大规模光伏发电并网对电力系统的影响及其发展现状J.智 慧中国， 2019（4）：93-95.2 张恒睿.太阳能光伏发电技术现状及改进措施J.农村电气化，2019（1）：53-55.3 袁方方，赵江信,郭宝甫.分布式光伏电源与配电网协调控制策略研究J/OL. 电测与仪表:1-9.
