摘要：随着我国经济的快速发展，光伏发电是一种重要的发电方式，光伏发电系统并入电网可以将光伏发电产生的电能进行转化，满足公众电力的需求。研究工作开展中对并网光伏发电系统对电网的影响进行了讨论，重点提出了未来光伏发电技术的研究方向，提出光伏电并入电网的对策，这样可以更好的协调两者之间关系，实现共同发展。
关键词：并网；光伏发电系统；电网；影响
引言
光伏发电作为太阳能的主要利用途径，能够有效缓解化石能源供给紧张的的现状。光伏发电系统并入常规电网，与之共同承担发供电任务，即形成并网光伏发电系统。相对于独立光伏发电，拥有诸多优点的并网光伏发电，受到了各国极力地推崇和大力地发展。因此，并网光伏发电系统也就成为全球绿色新能源领域的研究热点。但在光伏发电并网过程中采用了大量的电力电子技术，在送上能源的同时也带来了很多影响电网电能质量的因素。本文就光伏发电并网的几个主要技术环节可能带来的电能质量问题进行分析。
1并网光伏发电系统主要结构
光伏发电系统分为独立运行与并网运行两种工作方式。并网光伏发电系统比较具有市场应用价值的形式，是当今世界光伏发电发展的主要趋势。并网光伏发电作为光伏发电的一般具有两种典型系统结构，即单级式并网光伏发电系统与两级式并网光伏发电系统。两者相比较而言，单级式光伏逆变器控制系统需要同时实现最大功率点跟踪与并网控制功能，因此对控制器的要求会比较高。另外，必须加装直流母线电压保护装置来确保系统并网的安全性。两级式并网光伏发电系统主要包括光伏阵列、变换器、逆变器、控制器、滤波电路等几部分。第一级在实现对光伏阵列的最大功率点跟踪的同时，将光伏阵列产生的直流电通过升压变换为受控直流电提供给后级的并网光伏逆变器。第二级的光伏并网逆变器将直流母线上的直流电逆变为交流电送给并网，同时完成直流母线电压的稳压功能。本文以两级式并网光伏发电系统为例分析光伏发电对电网电能质量的影响。太阳能光伏发电要实现安全、可靠、高效的并网运行必须依赖于有效地控制技术，主要分为三个主要方面：最大功率点跟踪、并网控制和孤岛效应检测与保护。
2并网光伏发电系统对电网的影响
2.1光伏发电并网对大电网影响的相关研究不够完善
从实际的角度来讲，光伏发电的特点在于工作地点时常会发生变化，从而使得工作人员无法对其进行主动的调整和控制，且输出功率有限。虽然在光伏发电并网技术当中，与大电网的接入点上的实际功率较小，但是因为接入点之间的电位差，以及接入点的分布差异现状，使得光伏发电并网大电网之时，会与后者之间彼此产生一定的影响。当前在实际发展中针对该类现象进行研究及处理优化，是保证整个电网运行安全性和稳定性的重要举措。从目前的情况来看在理论层面进行分析，光伏发电并网对于大电网影响的相关研究和探索依然不够完善，因此在实际发展中光伏发电并网大电网运行中，也出现了较多的不良现象。例如光伏发电并网大电网运行中，因接入点过多及分散过多，产生的电位差波动，引起的区域供电段频繁跳闸，电压不稳定，供电质量差的现象也较为多见。分析在具体应用的过程中该类不良现象的出现，主要造成的影响为：电网线损增大，电气设备损耗过大，电网供电质量下降，供电稳定性下降。
2.2自然天气因素的影响
如果有恶劣天气出现，很容易对光伏发电造成非常严重的影响。特别是在雷电天气当中，一些云层的表面会存在大量的电荷，与电网电线之间产生作用和影响，造成电网系统当中产生高电压，从而使得电网运行的过程当中存在着非常严重的威胁。这个时候，如果有闪电通过高电压空间，就会对整个电网系统造成极为严重的破坏。不仅如此，闪电会产生强大的瞬间电流，对用户的用电安全也会造成严重的威胁，使得用户的正常用电无法得到有效的保证，并且给电力企业带来严重的经济损失。
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2.3配电系统规划需要改进
就光伏发电系统自身而言，与常规的配电系统相比，存在着很大的差异。将光伏发电系统与配电系统进行连接之后，整个系统的配电工作除了电能的输送和配置，还增加了电能的收集。在进行配电工作的过程当中，能够形成一个整体的电力交换过程。从某种意义上来讲，光伏发电系统在实际应用的过程当中，很容易对配电系统造成一定的污染，因而需要配电系统规划工作与常规方式不同，利用合理有效的方式来完成，以此能够有效地改变以往传统的理念，并且在深入研究的过程当中勇于创新，提出新型的配置。到目前为止，配电系统的规划工作还需要进行较大的改进和完善，目前还不能充分满足光伏发电并网大电网工作性能的实际要求。
3光伏发电并网大电网的有效对策
3.1加强光伏发电并网大电网的相关研究
当光伏发电系统接入大电网之时，其与大电网之间产生了相互的影响，从而对电网的运行产生了非常不利的影响，在很大程度上降低了整个供电网络的运行效能，同时也很容易造成一定的安全问题。因此分析若要对这一问题进行有效的控制，需要做好完善的预测和判断工作，对光伏发电系统和配电系统当中所存在的安全问题进行有效的分析，同时也要提高对光伏发电并网大电网的研究力度，分析本质，从而能够实现光伏发电系统并入大电网之时对电网的影响情况有一个全面的了解，并且在此基础上可以为光伏发电系统并入电网和配电系统工作提供坚实有力的理论指导。
3.2研发控制设备
要想实现两者的顺利并入还需要研发相应的控制设备，光伏发电并入电网会丰富电网的故障类型，传统的故障检测方法无法满足工作的需求，因此需要研发新型保护技术。并网过程中会出现孤岛现象，孤岛现象指的是并网过程中电源在出现故障时继续供电，为了保证用电的安全，需要定期进行检查了解是否存在孤岛现象，如果发现孤岛现象要及时的解决，减少孤岛现象对并网工作的影响，保证并网工作的顺利进行。
3.3建设微电网技术配套
最后光伏发电系统并入电网时要建设微电网技术配套，在建设微电网技术配套时需要充分的了解各项技术指标及特性，确定技术要求。技术规范制定时还需要考虑到光伏发电系统的规模、系统运行过程中接入的电压数量以及电能等，这样可以使技术规范制定的更具有针对性，更合理。合理的制定技术规范具有重要的作用，规范的制定可以为光伏发电并入电网工作提供指导，保证电网的稳定，避免对电网产生危害。
结语
并网光伏发电系统对于电网具有一定的影响，这些影响体现在很多方面。光伏发电是当今社会重要的发电形式，因此需要加快光伏发电技术的研发，储能技术、谐波抑制、新型逆变器这些都是未来研究工作的重点，这些技术的研发能够提升光伏发电的效率。光伏发电系统在并入电网时可以通过以下的途径：深入研究作用机理、构建系统验证环境、研发控制设备以及建设微电网技术配套，这样可以实现两者的协调发展。
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论文作者:孙扬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 网大论文; 工作论文; 电能论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第29期论文;