大规模光伏发电对电力系统影响综述

李婷婷

摘要：随着改革开放的实施，我国的经济实力不断增强。目前我国的经济发展良好，发展决策上更多地注重质量达标，不再一味地追求发展速度。这样，民生工程就在经济建设中占据着非同一般的地位。电力系统的建设是关于民生发展的大计，它影响着人们的生活质量。在工业生产中，它也是不可或缺的。所以我们要大力关注电力系統的建设，以满足人们的生活需求，进而不断推动生产建设。利用太阳能实施大规模的光伏发电是符合以上发展需求的不错方式，这对于电力系统的建设有着很大的影响。本文将着眼于此，详细分析关于大规模光伏发电对电力系统的影响。

关键词：大规模光伏发电;电力系统;影响作用

电能在社会发展中占据着重要的地位，它极大地影响着我们的工业生产与生活应用。传统电能主要是借助水力与火力两种形式进行发电，它们都有着一定的缺陷。像水力发电需要选取合适的水资源，建设发电站还会涉及移民问题等，工程量巨大;火力发电则是以煤炭为动力来源，煤炭是不可再生资源，这又加大了能源损耗。所以基于这些不足，在发展中我们就要锐意革新，积极寻找新的电能利用方式。这样，太阳能发电就逐渐出现在了我们的视野之中。它是一种环保节能可持续利用的能源材料。笔者将在下文中简析光伏发电技术的基本知识、大规模光伏发电的系统，然后对应分析大规模光伏发电对电力系统的影响。

1光伏发电技术基本知识介绍

光伏发电的基础是半导体材料，它主要是借助太阳光照在PN结产生光电流与光电压，然后将太阳能转换为电能。晶体受光的影响，它其中带正电的空穴就会向P型区移动，而带负电的则向着N区移动，这样两端就会产生电动势。简单说来，光伏发电的原理就是这样的。

光伏发电对生产生活起到了重要的作用，它在应用中主要有着这些优点。其一，能够满足偏远地区对于电能的需求。光伏发电的应用前景是很广阔的，大规模发电是其应用的必然，所以我们就可借此解决偏远地区电力缺失的问题。其二，经济造价小。这就充分节约了社会资源，提高了资源利用率。其三，有效减少了碳排放，很好地保护了环境发展。

基于上述优点，我们就可在社会发展中积极运用大规模光伏发电。这能够满足我国生产生活的用电需求，极大地改进资源利用方式，推动经济清洁发展。我国地域辽阔，太阳能资源丰富，尤以西部地区突出。这就为实施大规模的光伏发电奠定了基础，对此我们要积极研发技术，将之付诸实践。

2大规模光伏发电系统分析

实施大规模光伏发电是很有必要的，接下来我们来分析一下关于大规模光伏发电的系统。

（1）光伏电池与阵列模型

在光伏发电中，电池模型可以把复杂的公式简单化，这样就能得到发电模型对应的数学公式。光伏电池阵列模型是根据电池模型的排列以及电池模型建立起来的。在这其中，它的核心是多峰值（由光伏阵列与光伏组件的不同而产生的），其变动有力影响着光伏模型内电池模型。

（2）内环控制系统

在光伏发电模型中，换流器以内、外环的多项控制为主要内容，以此完成模型建构。外环起作用是通过把控光伏电压输入的参数，内环的电流参数就是在此基础上产生的。这样，外环作用于内环，二者两相结合，我们就可得到相应的参数。模型建构就是依据这些参数进行的。

（3）动态模型构建

光伏发电还需要建立动态模型，通常我们是运用方程组来完成。具体说来，方程组是通过对光伏发电系统进行方程式展开进行作业的。在这其中，逆变器以及MPPT的控制也是如出一辙，以方程式的形式呈现。这些以方程式的转换，最终就形成了发电系统的动态模型。

（4）光伏发电系统模型研究

目前关于光伏发电模型的研究有很多，像关于它在仿真电力系统平台中的作用分析等。我国现研究成果最突出的两个系统模型就是PSDBPA以及PSASP。它们都将光伏发电的研究放置于动态与静态的结合中，模型的多样化可以有效加快光伏发电模型的建立。通过这些，仿真电力系统建设也会更具科学性与可行性，有力推动了光伏发电系统的研究。

3大规模光伏发电对电力系统影响

大规模光伏发电能够对电力系统产生作用，这对我们的生产生活都是非常重要的。所以我们要积极关注其影响作用点，及时趋利避害。在此笔者将结合自身经验以及相关资料，具体说明关于其影响。

第一，大规模光伏发电对电压的稳定性有着影响。在光伏发电中有并网这一环，就是它对电压的稳定性造成了影响。究其原因，我们可以一分为二。其一是在并网中电压的输出功率会发生改变;其二是电网自身的负荷无论有功还是无功也会改变。所以要保障电压方面的稳定性，我们就要从以上两方面入手。也就是说我们要保障电压输出功率以及电网负荷之间的平衡，这时二者就处于互相匹配状态。当处于这种状态时，并网就不会影响大规模光伏发电其电压的稳定性。反之二者处于无法匹配的状态时，并网就会影响电压，不利于正常发电。

第二，大规模光伏发电对功角的稳定性有着影响。这也是与并网环节相关的，其他环节并不对功角稳定与否造成影响。在并网中，影响功角稳定性的因素主要是电网里现有功率的分布与电力传输的功率。功角稳定受损，也不一定代表着发电受阻，这是要从整体上去把握的。振荡型失稳就是常见的功角失稳类型。

第三，大规模光伏发电对供电质量有着影响。光伏发电规模的增大，会随之产生非线性负载，这就影响了供电的质量。当非线性负载出现，它会影响逆变器作业，给它的开关造成延时。这时，电力输出的过程中也会产生谐波，并且它会随并网时间的增多而变化剧烈。反之并网时间不长，谐波也不会那么剧烈。理论上这并不会影响供电质量，但逆变器由于不是一个，它还会对供电质量造成影响。还有，光伏发电是以直流式进行传输的。在这个过程中，电压频率会发生波动，这也影响了供电的质量。

第四，大规模光伏发电对配电系统保护有着影响。对此，我们可以从以下几点看。首先，并网之后会产生多电源。而多电源的结构复杂，这样它就会影响到故障电流，不利于配电保护。其次，从变压器的连接方面这个角度说，逆变器由于接地在回路之后，它就会对电流以及电压产生影响，进而影响到继电保护。再次，这对于光伏变换器起到了不错的保护效果。最后，产生非同期合闸情况。出现这种情况的原因就是PV系统中反弧岛保护功能的时间跟自动重合闸装置不相匹配。要避免这种情况发生，我们就要及时接入逆变器线路，并且控制反弧岛保护的时间。还有，在较高密度的光伏发电系统中，往往有着很多的低压配电线路。它们都会接入同样的主线来完成发电。如果这个过程中光照变化，发电功率就会受影响，配电网的电压也随之不稳。这都影响了配电保护。

4结语

电力发展在我国的生产生活中都起到了重要的作用，我们要大力关注其发展。在工业生产中，传统的发电方式既不环保，还造成了不小的资源浪费，所以我们对此要革新技术。而在民生建设中，电力发展也占据了很重要的地位。满足人们的电力需求也是非常重要的。所以结合这两方面的要求，我们进行了积极的电力技术革新，因此光伏发电就应运而生。该方式以太阳能为来源，节能环保，满足了工业生产与民生建设两方面的需求。所以，我们要积极推行大规模光伏发电。在此过程中科学检测它对电力系统的作用，以趋利避害，最大程度地发挥其效用。

参考文献

[1]包玉刚，夏勇.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].通信电源技术，2016，（4）.

[2]王果，李民.关于大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].科技展望，2016，17：111～114.

[3]毛志成，任强.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].科技风，2016，15：166～168.

[4]马进，赵大伟，钱敏慧，等.大规模新能源接入弱同步支撑直流送端电网的运行控制技术综述[J].电网技术，2017，41（10）：3112-3120.