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电能作为一种广泛意义上的清洁能源,目前,其在我国国民生产、生活中占据的地位越来越重要。以往,我国电力能源的主要来源为以煤炭为原料的火力发电和以水力为能源的水力发电。随着当前煤炭资源的逐渐枯竭,加之水力资源的可控性较差、我国的电力需求逐步扩大,利用光能发电已经成为主要的研究方向之一。太阳能光伏发电与风力发电、生物质能源发电一并作为我国当前比较清洁的发电方式,得到了越来越广泛的应用。太阳能光伏发电主要是以中、小规模存在,这些规模的电能在我国已经成为一个微网系统,接入了我国电网大系统中并网运行。将光伏发电产生的电能并入电网,大大扩展了光伏发电的使用范围、提高了灵活性。但因光伏发电产生的电力能源采用了特殊的方式并入公共电网,在并入电网过程中会产生一系列的问题,需要深入研究。因此,笔者结合研究,对当前主要发展的大规模光伏发电产生的影响进行了研究,对促进我国光伏发电技术的提升具有一定的推动作用。
1.光伏发电并网系统概述
光伏发电并网系统依靠光伏电池方阵形成电流、送入并网逆变器和变压器,中间不经过蓄电池储能环节,由变压器或逆变器直接将电能输入公共电网。由于光伏发电系统产生的电能并入电网不需要蓄电池的储能、释放等过程,所以,其能量消耗水平更低,且占地空间更小。目前,对于大规模光伏发电,均采取并入大电网。但光伏发电并入大电网后,往往因光伏部分的逆变器离散动作和发电间隙性的特点,在向电网输送功率或被电网输送功率时,都会造成整个电网系统电压的短时或长时变化,这些是大规模光伏发电并网时需要研究和解决的问题。
2.大规模光伏发电对系统特性的影响
2.1.对系统无功电压特性的影响
对于.光伏发电,往往需要在海拔高、日照时间长的戈壁、沙漠等地区建设发电设施,由于这些地区的人口数量少、对电力的需求较低,所以,负荷水平较低。光伏发电接入的地区不会存在过大的电网短路容量,大量的光伏发电产生的电能都需要借助高压远距离输电网络输送。在此过程中,出现的随机波动的有功出力会对电网的无功平衡特性造成一定的影响,进而使输送线路沿线的母线电压出现大幅度波动。此外,由于当前并入电网的大规模的光伏电源自身的无功电压支撑水平有限,进而使电压质量出现越限甚至失稳的风险进一步增大。
2.2.对功角稳定性的影响
采用大规模的光伏发电时,由于光伏电池方阵发电后的电能经过并网逆变器和变压器并入电网后,具有随机波动和没有转动惯量的性质,使电网原有通道的传输功率和潮流分布受到
了一定的影响,进而使电网系统的等效惯量减小。同时,在穿越期间,光伏具有与原来常规发电机组不同的动态支撑技术,因此,当大规模光伏发电接入系统后,电网的功角稳定性会出现一定的变化。这种电网功角的变化与光伏并网的规模、位置、光伏电源的控制技术、电网的拓扑结构有关。结合相关研究分析发现,光伏接入对功角稳定性可产生正面影响,也可能起着负面作用,进而降低电网功角的稳定性。
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5月13日,云南省发展改革委发布云南省2024年度省级重大项目清单和“重中之重”项目清单,省级重大光伏项目共计146个,分布在昆明、昭通市、曲靖市、玉溪市、保山市等地。云南省2024年度“重中之重”光伏项目清单17个,分布在昆明市、昭通市、保山市、楚雄州、红河州等地。北极星根据公开信追踪到128个
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