大型并网光伏电站运行工况分析

摘要：人们的生活水平随着社会的进步不断得到提升，与此同时人们的环保意识也得到了不小的提高，光伏电站作为传统发电站的补充，可以在一定程度上缓解化石燃料的紧缺，在本文中针对大型并网光伏电站的运行情况进行分析，以供参考。

关键词：光伏发电;并网发电;运行管理

1. 前言

目前，我国的电力的生产主要是由火力发电站和水电站为主，火力发电站依靠燃烧化石燃料进行电力生产，在生产过程中不仅会产生大量的有害气体污染环境，还会加速化石燃料的消耗，而水电站的建设工程量巨大，且对河流的要求较高。光伏发电作为一种新型发电技术，其具有消耗能源清洁，工程建造相对简单的等等优势。因此，掌握大型并网光伏电站的运行状态，对其在工作时所存在的问题进行分析，并加强管理的措施，是大型并网光伏电站发展必须面临的问题。

2.大型并网光伏电站运行的特点

与传统的发电站进行比较，大型并网光伏电站具备以下特点：①发电有功功率难以控制。在利用太阳能进行光伏发电时，由于发电主要依靠的是光伏电池吸收太阳能，并将其转变为直流电，然后由逆变器将其转变为可以并入电网的交流电，因此光伏发电时，其输出的有功功率不能完全被控制。②无功功率难以调节。在光伏电站中，因逆变器作为主要的换流设备，其功率因素基本大于99%，故保持有功功率的前提下，无功功率基本上时难以进行调节的。③易产生谐波电流。

由于并网的交流电是由直流电经逆变器转换的，因此在转换的时候记忆产生大量的谐波电流，而谐波电流极易危害到公共电网。

3.大型并网光伏电站存在的问题

3.1多组合光伏阵列具有多峰值在大型的并网光伏电站中，常常因各种原因而采用多组合的光伏阵列，这容易导致各组合的光伏阵列之间的输出特性存在差异，此外各个光伏阵列的特性差异和工作性质易随环境变化而发生变化，这就使得多组合的光伏阵列无法达到最大的发电功率，且发电电流存在多峰值的问题。然而，当前大多数的并网光伏电站并未考虑到这点，依旧使用传统的方法，如恒定电压法、MPPT方法等。

3.2温升效应和热斑效应光伏电池在工作时，其输出状态与设备的运行温度有紧密的关联当温度升高时设备的短路电流增加而开路电流明显下降，这导致了最大输出电压和最大输出功率的降低，当降低至逆变器的工作阈值以下则导致逆变器无法工作，这就是光伏电网的温升效应。当大面积的光伏阵列中因遮挡而出现负电压的情况时，会发生热损耗而产生大量的热量而形成局部过热，从而导致光伏电池的工作状态出现不可逆损坏如功率输出降低、开路失效等，最严重的还可能导致光伏设备短路甚至毁坏，这就是光伏阵列的热斑效应。

3.3质量问题光伏电站所生产的电力是由逆变器转换的，因此其存在着三相电流不平衡、多谐波特征、输出功率非恒定等问题，其中多谐波的问题是严重影响光伏电站并网的关键问题，而目前大部分光伏电站的电力均存在谐波超标问题。在实际中，光伏电站采用LCL技术进行谐波过滤，而后并入弱电网中，但是这容易使滤波电容发生谐振而放大次谐波。

3.4电网并入问题

由于大型并网光伏电站的自身存在着些许缺陷，在并网时容易对公共电网造成影响，如间歇性电力输出引起电网电压变化、非旋转惯量电流并网引起电网稳定性降低等等，种种并网问题使得电网电压的调节变得困难重重，且调节方式也更加复杂。

3.5设计方案缺乏科学性

当前，我国的光伏发电站的建造设计和预测发电的理论缺乏完整的科学性，在实际的运作中未达到理想的状态。电站在设计建造时需要对光伏阵列设备的组合结构、并网控制等进行严格地考察和科学地设计，从各个方面对设计所能达到的产能进行预估，并保障根据设计方案所制造的光伏电站的可靠性和安全性，最终使得光伏电站的高效运行，此外，在建造完毕后的实际运营中，若出现了工作不达标的情况，需要对设计方案进行优化。

4.大型并网光伏电站在运行管理中应采用的对策分析

为了使得光伏电站的运行可以符合企业的标准，除了需要工作人员了解光伏设备的工作原理和特点外，还需要光伏电站管理人员建立健全并严格执行管理措施，以下对光伏电站运行的管理措施进行简单的探讨。

4.1建立健全各项管理制度，加强安全教育

生产安全是保障电力生产的重要前提，只有当发电厂在生产中没有出现安全事故，发电厂才可以顺利的进行电力生产，企业才能获得可观的经济效益。与传统的发电厂相比，光伏发电站因其位置偏远光伏设备占用面积大、工作人员较少等特点，使得光伏电站的故障率较高，且无法得到及时的检修，从而影响着企业的效益。因此，光伏电站需要根据自身企业的特点，建立健全相关的管理措施，确保各项工作有条不紊展开。此外，需要定期对职工进行安全操作意识的培训，加强工作人员的安全操作的理念，保证工作人员在进行操作时的规范性 。

4.2建立数字管理系统

对于大型并网光伏电站而言，管理上有许多的情况需要记录，因此管理人员需要重用数字管理系统，通过计算机建立涵盖电站各个发电设备的详细运作信息和日常检修情况的记录系统，这不仅利于管理人员掌握设备的具体运作情况，了解各生产设备管理上的问题，还利于检修人员判断各设备的运行情况，并根据实际的情况制定合理高效的检修方案，维护生产设备的健康状态，保障生产的稳定性。

4.3分析设备情况，制定合适运行方案

定期对各光伏设备的运行情况进行分析，根据获得的数据制定合适的运行参数，以确保设备的高效运作，并定期对设备进行维护和保养，保障电力生产的稳定性。此外，电站管理人员还需要定期进行总结，对总结时间内的天气情况、电力生产情况、未达标的原因、设备情况等等进行分析和探讨，以利于光伏电站的生产条件的摸索，并消除潜在的生产隐患，从而保障电力的生产和企业的经济效益[3]。

5 结语

目前大型并网光伏电站正处于一个良好发展的阶段中，因此光伏电站企业要想能够在该行业内得到可持续的发展，就必须清楚地认识伏发电的原理、光伏设备运行中易出现的问题，并根据企业的实际情况制定合理的管理措施。

参考文献

[1]马乃兵，徐缓.大型并网光伏电站运行工况分析[J].供用电,2011 (05):33-36.

[2]陈奎峰，吴天明.大型并网光伏电站关键技术综述[J].军民两用技术与产品,2013(07):54-56. [3]马建武，杜涛，雷亮，大型并网光伏电站的运行维护管理[J].河南科技,2012(14):61-62.