光伏電網(wǎng)核心要求:分散發(fā)電,獨立接入,綜合調(diào)度
目前歐美國家對孤島的檢測研究較為廣泛和深入,一般要求必須同時具備主動式和被動式兩種防護(hù)措施,例如主動防孤島效應(yīng)保護(hù)方式主要有頻率偏離、有功功率變動、無功功率變動、電流脈沖注入引起阻抗變動等;被動防孤島效應(yīng)保護(hù)方式主要有電壓相位跳動、3次電壓諧波變動、頻率變化率等。雖然目前國際國內(nèi)提出了多種防護(hù)孤島的方法,但是如何有效地模擬出負(fù)載匹配的環(huán)境進(jìn)行測試一直沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),其中應(yīng)用較為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)有IEEE l547、VDE0126-l-l和IEC 62116,但它們的試驗條件和要求各有不同,給測試與理解帶來了困難,特別是對于大型光伏電站的幾個兆瓦乃至數(shù)十兆瓦的容量,想進(jìn)行現(xiàn)場孤島測試幾乎是不可能的,這也是未來相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺和實施的一個難點。
隨著光伏電站的規(guī)模越來越大(幾十乃至上百兆瓦級),電網(wǎng)對光伏電站提出了更高的要求。不單是被動的電能質(zhì)量要求,還有主動的對電站進(jìn)行調(diào)度和管理的要求,監(jiān)控內(nèi)容主要集中在低電壓穿越、無功補償、有功功率降額、遠(yuǎn)程控制功率等方面,其主要目的是將分布式電站集成進(jìn)電網(wǎng)的調(diào)度管理系統(tǒng)以及在電網(wǎng)波動或故障時提高對分布式電站的可控性。
對于有功功率調(diào)節(jié)的要求,其主要目的有兩點:一個根據(jù)實時的發(fā)電,負(fù)載需求來對光伏電站進(jìn)行動態(tài)管理,以完成調(diào)峰等電網(wǎng)控制功能;二是在電網(wǎng)故障時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。
對于無功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)的原因在于:很多時候電網(wǎng)中的負(fù)載需要吸收無功功率,一般情況下,需要通過專門的無功功率補償裝置(SVR)來進(jìn)行被動調(diào)節(jié),現(xiàn)在可以通過并網(wǎng)電站的功率因數(shù)控制功能,主動向電網(wǎng)中補償無功,可以減少對SVR的依賴和投入,并且在電網(wǎng)故障時可以保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。
低電壓穿越功能一開始是對大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的要求,現(xiàn)在逐漸成為對光伏電站的要求。在幾年以前,當(dāng)電網(wǎng)(故障或其它特殊情況)電壓波動明顯時,要求光伏并網(wǎng)電站立即停止工作;但隨著光伏電站的規(guī)模增大和開始承擔(dān)一定本地負(fù)載的事實,人們發(fā)現(xiàn),如果電網(wǎng)故障而光伏電站立即停止工作,可能會反過來加重故障程度,影響向負(fù)載及時供電和推遲電網(wǎng)恢復(fù)時間,因此需要對光伏電站的低電壓穿越要求,避免在電網(wǎng)電壓異常時脫離。
綜上所述,未來光伏電站接入電網(wǎng)的核心要求就是光伏電站接受電網(wǎng)調(diào)度、實時監(jiān)控以及參與電網(wǎng)管理,也就是“分散發(fā)電,獨立接入,綜合調(diào)度”,這樣才能提高電網(wǎng)運行的可靠性和電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。