武汉电网光伏发电可接入容量探究

《武汉电网光伏发电可接入容量探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉电网光伏发电可接入容量探究　　[摘要]：随着智能电网建设的推进，光伏电源在电网中的接入、运行、控制等工作亟待研究解决。本课题主要结合武汉地区的光伏资源和武汉电网的运行现状，对武汉电网光伏发电的接纳能力开展分析，并对光伏发电的未来发展规模进行了预测。【关键词】：光伏电源、武汉电网、预测中图分类号：U665文献标识码：A一、概述随着国家700亿光伏产业投资计划的出台和公司总部最近颁布的《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》（以下简称《意见》），可以预见光伏电站并入城市电网的规模将得到快速发展，但光伏发电系统并网存在的现实问题并未得到系统的解决，因此，有必要研究预测武汉地区光伏能

2、源可接入容量光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，气发电原理如图1所示。图1光伏发电系统原理图9城市电网中光伏电站的容量较小，一般分散布置在用户（负荷）现场或用户附近。光伏电站这种位置灵活特点恰好满足了电力输送分散供应的需求，减小了输、配电网送电功率的总量，同时光伏电站与大电网互为备用，使得武汉电网的供电可靠性也得以改善。二、光伏资源特性2.1我国太能能资源概况我国土地辽阔，有着十分丰富的太阳能资源，全国有三分之二以上地区年辐射总量大于5.02X106km/m2，年日照时数超过2200h[]。我国太阳能年总量分布图如图2-1所示。图2我国太阳能年总量

3、分布图由图2可以看出，中国太阳能资源分布有以下特点：（1）太阳能资源最好的地区和最差的地区都分布在北纬22°-35°的区域内。这一带，青藏高原是高值中心，而四川盆地由于处于在南北两股冷暖气流交汇处，云雨天气多，形成太阳能资源的低值中心；（2）在北纬30°-40°地区，由于南方多数地区云多雨多，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的升高而增长；（3）北纬40°以上地区，太阳能资源自东向西逐渐增加；（4）太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部。92.2武汉地区太阳能资源概况我国

4、太阳能资源按照辐射总量划分为四个区域，如表1所示。表1我国太阳能资源区划资源区划代码名称太阳辐射总量Ⅰ资源丰富区大于6700MJ/(m2.a)Ⅱ资源较富区5400~6700MJ/(m2.a)Ⅲ资源一般区4200~5400MJ/(m2.a)Ⅳ资源匮乏区小于4200MJ/(m2.a)武汉地处北纬30.61°，东经114.13°，属亚热带季风性湿润气候，武汉地区地势平坦，大气的能见度较高，年平均气温在15.8℃~17.5℃之间。武汉地区年太阳辐射总量在4180MJ/m2-5020MJ/m2之间，属于Ⅲ类太阳能资源区，与国内大多数地方相比，武汉地区的太阳能利用总量相对较少，年平均日照数小时数

5、为1958h，全年相对日照时间约为45%。2.3武汉光伏最大可利用总量9屋顶式小型光伏电站建设可以根据武汉的平均光照度和典型建筑的面积来估算，武汉地区一栋典型建筑（如酒店）如果装上太阳能电池板，按照光伏的最大效率来计算，可以得到一栋典型建筑的发电功率约为200kW。据统计，武汉地区可以安装太阳能的建筑约有1600栋左右，按此计算可以得到武汉地区分布式太阳能发电容量约为320MW。大中型光伏电站建设可以根据远郊区县的可利用平原面积来估算其规模。武汉地区的辐照量在1400～1750kWh/m2之间，武汉年平均日照时数在2000～2800小时之间，大部分地区在2600小时左右。太阳能板平均

6、发电效率为18%，由此算得武汉地区太阳能年平均发电量为252kWh/m2，一般考虑在荒山、荒坡等非农业用地区域进行光伏电站建设，武汉裸露荒地面积按4000平方千米计算，则铺满太阳能板约可发电10000亿kwh。三、研究思路光伏发电具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、安装地点灵活等多方面优点，有效解决了大型集中电网的许多潜在问题。就武汉电网而言，光伏发电消纳能力分析的计算工作从以下几个方面开展。一是评估武汉地区的太阳能资源；二是收集现有光伏发电的技术标准，根据各类光伏电站的运行特性，制定光伏电站并入武汉电网的技术标准；三是依据国家电网公司对于电能质量的要求，重点研究各类光伏电站大范围

7、接入后的谐波影响；四是对武汉站和博览中心光伏电站进行电能质量的实际测试，并评估武汉电网消纳光伏发电的容量；五是评估中主要考虑静态电压、暂态电压、电能质量、低电压穿越、短路容量及网架结构约束等方面的问题。四、光伏发电系统对电网的影响94.1谐波问题电力电子开关器件一般在PWM调制方式下工作，将会不可避免地产生谐波，对于大容量光伏系统，谐波注入成为最大且最不容忽视的电能质量问题。光伏电站中的采用LCL滤波的多逆变器并联可能使得谐波含量增高；大容量变换器在低光照