摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，科学技术的发展也有了很大的提高。妥善解决光伏发电系统接入大电网后2部分都能安全、高效运行是光伏发电技术大规模工业化应用的关键之一。分析了光伏发电系统及其并网的技术特点，简要阐述了光伏发电并网问题的研究现状。指出光伏发电大规模并网使大电网在研究与实验验证手段、对光伏发电系统影响大电网机理的认识、新型配电系统的规划、电网运行控制、电网监测保护与控制装备、技术标准与规范等方面面临新的问题，并提出了应对这些问题的策略。
关键词：新能源；光伏发电；并网问题；研究
太阳能发电是传统发电的有益补充，鉴于其对环保与经济发展的重要性，各发达国家无不全力推动太阳能发电工作，目前中小规模的太阳能发电已形成了产业。太阳能发电有光伏发电和太阳能热发电2种方式，其中光伏发电具有维护简单、功率可大可小等突出优点，作为中、小型并网电源得到较广泛应用。随着太阳电池成本的下降和发电效率的不断提高，世界光伏产业发展迅猛，截止2007年底，世界太阳电池累计装机容量已达到12300MW。2008年全世界太阳能电池总产量达6850MW，我国太阳能电池总产量达1780MW；到2008年年底我国光伏系统的累计装机容量达到140MW。光伏发电系统可分为离网光伏发电系统和并网型光伏发电系统，并网光伏发电系统比离网型光伏发电系统投资减少25%。将光伏发电系统以微网的形式接入到大电网并网运行，与大电网互为支撑，是提高光伏发电规模的重要技术出路，光伏发电系统并网运行也是今后技术发展的主要方向，通过并网能够扩张太阳能使用的范围和灵活性。在大量光伏发电设备亟待并网运行的今天，除了在经济政策和法规方面进一步完善外，在技术层面能否解决好光伏发电系统接入大电网后2部分都能安全高效运行这一重大问题，也是决定光伏发电技术能否大规模工业化应用的关键。
1光伏发电并网技术当中常见的问题
1.1如何有效的利用仿真手段对光伏发电系统并网进行研究
仿真手段是现在对电网进行研究的一种非常重要的手段。光伏发电系统本身有着自己的特点，与我们传统的电力系统有着一定的区别，为了能够更好的对光伏发电系统进行建模，利用仿真手段来对光伏发电并网进行研究是非常重要的一个问题。传统的电力系统的分析方法是没有办法来对光伏发电系统并入到大电网之后对于整个大电网会产生什么样的影响，也就更没有办法来完成对于光伏发电系统的运行控制、规划任务。为了能够更好的对光伏发电系统进行研究，我们根据光伏发电系统本身具有的特点来开发良好的仿真软件，只有这样才能够更好的来对光伏发电系统的稳态以及暂态进行良好的分析。并且还能够更好的分析出光伏发电系统并入到大电网之后会对大电网产生的作用机理以及复杂的干扰行为，这些对于光伏发电并网技术来说有着非常重要的作用，能够帮助人们更好的对光伏发电本身以及并网进行研究。
1.2光伏发电系统对整个电力系统产生的影响问题
在一般的情况下我们在将光伏发电系统并入到大电网当中的时候都是通过微电网来进行的，微电网一般来说不只是存在着一种运行的状态，而是存在多种运行状态的，当光伏发电系统通过分散的方式并入到了大电网之后，它的功率是能够有效的实现双向流动的，在这个时候，如果大电网当中出现了什么故障的话就会通过一些相关的装置的运行来实现有效的控制，这样就能够保证发生故障的时候大电网以及微电网是能够实现独立的孤网运行的，各自独立的实现供电，在这个时候我们只是单纯的利用光伏发电系统就能够实现对于重要的负荷进行有效的供电。但是与传统的发电系统系进行比较的话我们就会发现光伏发电系统还是与传统发电系统有着很大的区别的，比如说单个的光伏发电系统并入到了电网当中之后功率是非常小的，所以说当光伏发电系统大规模的并入到了电网系统当中之后就会对整个的电网系统的运行产生非常复杂的影响，对于整个电力系统的运行特性都会产生很大的影响。
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1.3配电网规划所面临的新问题
在光伏发电系统并入到了电网当中之后，整个的大电网的角色都是会发生变化的，在之前，大电网的身份只是一个单一的电能分配角色转变成为电能手机的额角色。电网已经从原来的单一的功能转变成一个符合型的系统，集合了电能的传输、分配以及收集这些功能为一体的一个新型的配电系统。光伏发电系统在并入到了电网当中之后会对电网当中电能的质量产生十分严重的影响，比如说光伏发电系统并入到了电网当中之后可能会带来电压的闪变、谐波以及污染等问题，这也就为现在的大电网提出了新的要求。所以说在光伏发电系统并入到了大电网当中之后如何对电网系统进行合理的规划以及设计是现在我们面临的一个主要的问题。解决了这个问题能够更好的提高光伏发电系统的能量利用效率，增强整个的配电系统的可靠性以及经济性。
2对策
随着并网光伏发电规模的不断增大，对大电网的影响也越来越明显，除了在经济政策和法规方面外，也需要在技术层面积极应对光伏发电并网给大电网带来的新问题。
2.1构建光伏发电系统的研究实验与验证环境
1）光伏发电系统的建模研究、仿真对比与验证环境。基于典型的实际光伏发电系统，研究分析光伏发电系统的特性，在电力系统分析软件中建立光伏发电系统及其控制系统的静态和动态模型，并与实际光伏发电系统及其控制器的静态特性和动态性进行比较，从而构建完善的光伏发电系统及其控制系统的模型，使电力系统仿真分析软件具备包含光伏发电系统的大电网分析计算的能力，为进行光伏发电系统与大电网相互影响的测试与验证打下良好的技术基础。2）光伏发电系统对大电网安全稳定影响的仿真实验环境。在进行光伏发电系统建模研究的基础上，建立光伏发电系统并网的典型案例，包括典型光伏发电系统、光伏发电系统典型运行方式、典型并网方式、典型故障场景、典型控制措施等，然后对案例进行仿真计算，通过对这些典型案例的不断积累，建立光伏发电系统并网的典型案例数据库，从而为仿真分析研究光伏发电系统对大电网安全稳定影响提供良好的实验环境。3）光伏发电系统对大电网安全稳定影响的闭环实验环境。建立真实的光伏发电系统试验基地，在其中辅之以RTDS等实时仿真工具，并研究开发将光伏发电系统接入RTDS的各种接口工具，构成光伏发电系统对大电网安全稳定影响的闭环实验环境。设置光伏发电系统的典型运行方式、并网方式和典型故障场景，仿真大电网的动态特性，测试与验证光伏发电系统及控制设备对大电网安全稳定性的影响。4）大电网扰动对光伏发电影响的实验环境。建立光伏发电系统与电力系统仿真分析软件的数据接口，在光伏发电系统的型运行方式和并网方式的基础上，在大电网中设置典型扰动，观察与分析研究光伏发电系统的运行特性，从而为研究大电网扰动对光伏发电影响提供平台。
2.2深入研究光伏发电系统及微网与大电网相互作用的机理
当大量光伏发电以微网形式接入大电网后，微网与大电网间的相互作用将十分复杂，对大电网的运行特性产生重要影响，而对于这种影响的分析则需要以全新方法为基础。配电系统的安全稳定问题完全是由于微网的存在而提出的，其分析方法可能与高压电力系统截然不同。研究目的是要揭示出微网与大电网相互作用的本质，发展相关理论和方法，为含微网配电系统的稳定分析与控制奠定理论基础。
结语
综上所述，光伏发电是对太阳能这种新能源进行有效利用的一种技术，能够缓解现在全球的能源危机，光伏发电并网能够有效的提高对太阳能的利用，但是其中还是存在着一些问题的，笔者在文中对这些问题进行了分析并且提出了相应的解决方案，希望能给大家带来若干思考。
参考文献
[1]陈赟.风力发电和光伏发电并网问题研究[D].上海交通大学，2015.
[2]沈文涛.光伏发电并网系统的电能质量问题研究[D].华北电力大学，2012.
论文作者:周扬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 典型论文; 电力系统论文; 技术论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第15期论文;