关于石嘴山石嘴山地区光伏电站并网发电安全及对策

论文导读：
摘要： 通过对太阳能光伏发电系统的原理，优、缺点的介绍，对我局光伏电站接入系统进行运行分析，提出控制措施。
Abstract： Based on the description of the principle， advantages and disadvantages of the solar photovoltaic power generation system， the paper analyzes the operation of photovoltaic power station access system， and puts forward the control measures.
关键词： 光伏发电；并网运行；原理；运行分析；控制措施
Key words： photovoltaic power generation；grid-connected operation；principle；operation analysis；control measures
1006-4311（2012）30-0084-02
0引言
目前，世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中，光伏发电成为各种可再生的替代能源之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限，但是，光伏并网发电发展迅速。截止目前，石嘴山地区并网发电光伏电站有5座，总装机容量108MW，并且，还有不少光伏电站正在筹建中，对光伏电站并网进行安全分析，提出防范对策是本文想要探讨的问题，仅供参考。
1太阳能光伏发电系统的原理
1.1 原理光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。
1.2 太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器组成。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是：
①光伏电池：光电转换。
②光电转换控制器：作用于整个系统的过程控制。
③蓄电池：蓄电池是光伏发电系统中的关键部件，用于存储从光伏电池转换来的电力。交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。
1.3 太阳能光伏发电系统的分类 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。
目前我局光伏电站均为光伏并网发电系统，当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向电网购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力输送给电网。在与系统并网电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。
2光伏发电的优点
①充分的清洁性。②绝对的安全性。③相对的广泛性。④确实的长寿命和免维护性。⑤初步的实用性。⑥资源的充足性及潜在的经济性等。
3光伏发电局限性
3.1 时间周期局限由于光伏发电的条件是出太阳时，光伏发电设备才能正常工作发电。因此，白昼黑夜，一年当中春夏秋冬各个季节对光伏发电的负荷影响巨大。
3.2 地理位置局限光伏发电设备基本上只能依附建筑物安装建设，也就是所谓的光伏屋顶就地供电。如果离开建筑物来建设光伏发电，将会大大增加成本或者破坏环境和生态。摘自：毕业论文翻译www.7ctime.com
3.3 气象条件局限气候对光伏发电影响。如果一个城市上空的气候大幅变化，将造成电力负荷的大幅波动；当一个城市上空的空气质量比如空气污染，或能见度变差比如雾天，阴天等都将使光伏发电在线或实时出力下降。

3.4 容量传输局限。

3.5 光能转换效率偏低。

4我局光伏电站情况及接入电网运行方式
由于太阳能光伏发电属于能量密度低、稳定差，调节能力差的能源，发电量受天气及地域的影响较大，并网发电后对电网安全，稳定，经济运行以及电网的供电质量造成一定影响。我局网内五座光伏电站未安装相关故障解裂装置或安稳装置，在系统故障时，还可能将电流反送至故障点处，造成系统二次故障，严重影响电网稳定运行，对电网造成了安全隐患。
5正常运行方式下光伏电站接入系统运行分析
在现有的电网结构和运行方式下，选择第三光伏电站园林变321园特线进行分析。
5.1 当故障点1发生永久性故障时，园特线装有光纤差动保护，保护动作后切除线路两侧开关，可靠隔离故障点。
5.2 当故障点2发生永久性故障时，主变中后备保护动作，切除300、302开关，电流通过321开关反送至故障点，造成二次故障。
5.3 当故障点3发生永久性故障时，主变保护动作切除故障点，光伏电站电源通过321开关向网上继续供电，对网上影响不大。
5.4 当故障点4发生永久性故障时，步桥变29116步园甲线保护动作，开关跳闸，第三光伏电站通过321园特线开关将电流反送至园林变系统，孤岛运行，将造成步桥变所带用户电压、频率质量不合格，对个别工艺要求供电质量较高的用户影响较大。
5.5 当故障点5发生永久性故障时，步桥变29116步园甲线保护动作，开关跳闸，重合闸动作，重合不成功，园林变110千伏备自投动作，通过步园甲线线路侧PT检测线路无电压后切除111步园甲线开关，合上112步园乙线开关。
经过计算，当故障点5发生永久性故障时，第三光伏电站通过园林变主变，将电反送至110千伏步园甲线线路侧时电压约为110千伏，不满足备自投动作条件，将会造成110千伏备自投拒动。
6根据以上分析提出的建议及可行性分析
6.1 建议

一、以园林变为例，加装故障解裂装置，针对对系统有影响的三个点进行分析。

当故障点2发生永久性故障时，跳300开关联跳321园特线开关。
当故障点4发生永久性故障时，跳步桥变29116步园甲线开关联跳321园特线开关。
当故障点5发生永久性故障时，跳步桥变29116步园甲线开关联跳321园特线开关。
6.2 建议

二、以园林变为例

6.2.1 在小电源开关处加装灵敏度高的保护装置，当故障论文导读：，待故障点隔离后由调度通知小电源并网发电。6.2.2在园林变加装安全稳控装置，检测110千伏母线及电源线电压、频率值，按照设定的电压、频率值的变化可靠切除321园特线对侧开关，当故障点隔离后由调度通知小电源并网发电。7结束语太阳的能量对于人类而言几乎是无限的，在研究和开发新能源的过程中，光伏发电设备由于
点1、故障点2、故障点3发生永久性或者瞬间故障时，瞬间切除小电源侧开关，防止给故障点反送电，待故障点隔离后由调度通知小电源并网发电。
6.2.2 在园林变加装安全稳控装置，检测110千伏母线及电源线电压、频率值，按照设定的电压、频率值的变化可靠切除321园特线对侧开关，当故障点隔离后由调度通知小电源并网发电。
7结束语
太阳的能量对于人类而言几乎是无限的，在研究和开发新能源的过程中，光伏发电设备由于具有极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便等优点，光伏发电逐渐成为各种可再生的替代能源之一，在光伏电站并网发电的变电站，解决好上述并网运行问题，光伏发电的优越性将更加突出。
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