摘要：光伏并网发电系统以太阳能为主，转化太阳能电池送出的电流，并与电网电压形成交流电而起到放电作用。该系统的核心部分在于并网逆变环节。随着微处理器运算速度的提升，当前系统逆变方案和控制策略可以采用光伏并网系统，且能够有效改善性能。
关键词：光伏；并网；电网
引言：
随着社会的快速发展，能源危机和全球环境问题成为目前全球严重的发展问题，为了维持社会发展的可持续性，太阳能作为清洁可再生能源，就成为目前传统能源日益短缺的社会重要的替代能源，并具有低廉、可持续、环保节能特点，有着巨大的优势；光伏发电也已经成为目前城市电网供电系统不可或缺的补充和替代。据统计，目前光伏发电量在总发电量中的比重正在快速增长，并占据越来越重要的地位。
1有关光伏并网中发电的优势
太阳能的光伏并网的发电系统主要是将太阳能直接转化成电能，不需要通过蓄电池进行储能，而是要直接通过有关的逆变器将实际电能直接送入到电网中。在并网的发电体系中主要体现了我国有关太阳能的发展方向，它和太阳能的离网发电系统相比较，其主要有如下几点优势：
在光伏并网的发电系统中主要是建设更加宽广的空间。由于光伏的组件在实际的安装上是需要大量的基底建设。完全可以将发电体系直接建设到荒漠中，这样做不仅实际减少了对土地的使用面积，与此同时，也相对减少了有关地面的蒸发量。如果可以在光伏板的下边种上耐寒喜阴、净化空气的植物，可以在很大程度上对当地的水土起到一定的保护。
在进行并网之后的发电反馈到电网上，可以大力依靠电网对电能进行存储，是不需要通过蓄电池就能够节约下来的光伏建设，同时在一定程度上也降低了成本。也是不通过蓄电池的就可以减少蓄电池的环境污染。
在进行并网时除了利用大型的光伏系统同时还可以利用分布式的建设，这样在进入或者退出电网的时候就比较灵活，在一定程度上可以增强对自然环境的抵御能力，并且也不同程度的改善了电力系统在负荷上的平衡。
2光伏并网发电系统对电网的影响及对策
（一）光伏并网发电系统对电网的影响
2.1光伏并网发电系统
对电能质量的影响谐波、电压与频率，都属于影响电能质量的主要因素。光伏并网发电系统对电能质量的影响，通过上述几种因素而产生。（1）光伏并网发电系统具有电力系统的一般性质，即容易产生谐波问题。以系统中所使用的逆变器为例，其运行需要大量电子元件的支撑，因此产生谐波不可避免，长此以往，会极大的影响电网环境，造成谐波污染。这对于电网的运行以及电能质量的保证十分不利。解决谐波污染问题，是提高该系统应用效果的关键。采用在逆变器中加入谐波抑制电路的方法，实现对其中各电子元件所产生的谐波的直接抑制，能够达到降低谐波量，减少谐波污染的目的。除此之外，在供电设备上，也可以实现对谐波问题的处理。（2）根据并网发电系统发电方式的不同，其对于电压以及频率的影响也不同，因此也会对电能质量产生不同程度的危害。以集中式系统为例，其通常位于偏远地区，且一般为荒漠，必须采用调度的方法，实现对电压的升级，或采用升压变压器等，保证其能够处于高压状态。采用无功补偿设备，能够实现无功调节，这对于其频率稳定性的提高能够起到一定的保障。
2.2光伏并网发电系统对配电网的影响
光伏并网发电系统对配电网的影响主要体现在以下方面：（1）系统的运行会对电网的负荷特性产生影响。由于上述发电系统以太阳能作为主要能量来源，而太阳能本身具有不稳定的特点，在上午10时与下午2时，能量最大，因此系统的发电功率，也在上述两个时间点上达到最高，进而使得电网所能够承受的负荷，在此时段达到最高，与传统电网的负荷特性存在差别。（2）系统的运行会对配电网规划产生影响，主要体现为对潮流的改变这一方面。系统的运行会向配电网反送功率的预测的改变，进而对电网的规划产生影响。
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2.3光伏并网发电系统对效益的影响
光伏并网发电系统同样会对电网效益产生影响。根据现代社会的发展特点以及人民的作息规律，电网通常包括早高峰与晚高峰两大高峰时段，在上述两个时段内，电网的负荷较大，如不采取措施对其进行调节，会直接影响用电安全，同时影响电网效益。光伏电网发电系统不具有上述调节功能，因此，面对上述高峰时期，必须以发电机组作为支撑，实现供电，这会造成极大的成本浪费。解决上述问题的关键在于提高光伏并网发电系统的调峰功能，这是电力领域发展过程中必须关注的重点问题。
（二）关键技术和对策
对于以上光伏并网发电系统并网后对电网系统影响，一些并网关键技术和对策的应用将会减少光伏并网发电系统对传统电网系统的影响，使之更有效地补充和支持电网系统。
2.1关键技术
为了消除光伏并网发电系统并网后对电网系统的影响，包括最大功率跟踪技术、孤岛检测技术、井网逆变器控制技术以及逆变器结构优化技术等关键技术的发展对光伏发电系统并网稳定安全运行提供了保障。由于光伏阵列输出功率受到环境的影响较大，只有在某一个输出电压时系统输出功率才会最大，最大功率跟踪方法即是跟踪最大功率点，通过定电压跟踪法、扰动观察法和电导增量法等最大功率点跟踪算法进行跟踪，使得光伏阵列可以持续获得最大输出功率。
而孤岛检测技术是防止孤岛现象发生的关键技术，防止系统处于孤岛运行状态而对电网和用户造成严重危害，保护系统的稳定和人员的人身安全。目前通用的孤岛检测技术分为主动式和被动式两种，主动式监测是通过控制逆变器主动制造正常监测不到的扰动，当发生故障时，扰动快速增加并被检测出来；而被动式监测技术是监测逆变器电压、相位、频率在故障时的波动从而监测孤岛效应。
另外随着处理器技术的发展，对电网整体跟踪已经成为电网稳定控制的关键技术，利用微处理器技术，对数字信号进行处理，通过神经网络技术等时时监测和控制整个电网。优化逆变器拓扑结构，包括主从连接结构、队列连接结构等，扩展多个逆变器，提高逆变器效率进而提高整个系统的效率。
2.2对策
为了使光伏并网发电系统更加稳定安全的并入到电网中，为电网系统提供优质的补充和后备，需要从多方面研究对策和技术。
要加强光伏并网发电系统的仿真实验研究。要基于目前典型的实际案例，对光伏发电系统进行研究实验和验证环境，利用先进的仿真技术，结合光伏发电系统特点，搭建仿真实验环境，进行建模研究、仿真对比，在设计阶段进行优化。
另外要加强光伏并网发电系统与电网互相作用的机理研究，两者之间复杂的相互作用对并网的稳定性有着特别的影响，要揭示出两者作用的本质，发展理论；在此基础上，大力发展和应用关键技术和创新技术，开发光伏并网发电系统的电网运行控制理论技术和装备。建立健全光伏并网发电系统接入电网的相关技术标准和规范是系统安全设计和运行的保障。
结束语：
光伏发电作为新能源的一种重要形式有着很好的发展前景。但光伏并网发电会引起电网系统的电能质量、稳定性与可靠性、电网效益等问题，以及光伏系统所带来的孤岛效应问题和对配电网影响的问题，这些主要是由光伏发电的随机出力特性造成的。针对光伏并网发电系统的2种重要形式（分布式光伏并网发电系统与集中式光伏并网发电系统），在今后的研究中针对这些不同还需进行更进一步的分析，提出更有效的解决方法，从而使光伏发电更加安全、稳定、高效率。
参考文献：
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论文作者:孙建军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/25
标签：并网发电论文; 电网论文; 光伏论文; 系统论文; 谐波论文; 逆变器论文; 电能论文; 《基层建设》2019年第3期论文;