摘要：近年来，随着我国科学技术的不断发展，我国在用电方面的需求量不断增加，其急需通过各种形式来转变发电方式，在节能减排的基础上，不断提高电网发电性能。所以，本文就对光伏并网发电系统对电网影响进行研究。
关键词：光伏；并网；发电；影响
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。但由于在大容量光伏发电站运行特征、控制策略以及光伏发电系统并网之后对总电网的影响和应对策略方面的研究不是特别深入，光伏发电系统的发展受到了一定的阻碍，这其中光伏并网发电系统对电网的影响是一个亟需解决的问题。
1、光伏并网的主要系统组成
有关光伏电网的主要系统可以分成集中式和分布式两种方式。对于分布式来说其主要是利用城市中光伏建设和屋顶并网等一体化方面。而分布式的并网却比较小，但是其在实际的使用上却比较灵活，并不需要对蓄电池进行安装同时在实际的资金投资上也比较低，主要是利用电网和电压的支撑，与此同时还可以对负载的特征进行考虑。对于集中式的并网来说其主要是指进行光伏的并网站，其需要较大的土地占用面积，在通常情况下主要建立一些没有人烟的地方，而作为整个电源会直接性的向高压的电网上送电，其成本也比较高。如今比较常用的并网光伏系统主要分为两种形式，一种是有蓄电池，另一种就是没有蓄电池。对于带有蓄电池的并网光伏系统可以称作可调度的光伏发电系统。在系统中逆变器具有重要的负载性开关和主开关，让系统之间的电源不产生间断性，与此同时，一些系统还可以充当调节器，在对电压进行稳定的同时也提高了相应的质量。对于那些不带电的蓄电池来说其并网光伏的相关电系统是不能进行调度光伏电网系统。在相应的系统中其逆变器的太阳能光蓄电池可以直接将电能转变成电网中的交流电和电压。如果用电的负荷比较大的时候其太阳能的供电就可能出现问题，这时就可以向相关的市场进行电的购买。而当电的负荷比较小的时候，换句话说所发的电不能正常使用以后，就可以将那些多余出来的电直接卖给市场。由于进行并网之后就直接省去了相关的蓄电池，因此就在一定程度上扩大了其使用的灵活性和实际的适用范围，同时在一定程度上降低了相应的造价。通常情况下，光伏并网的发电主要由三个部分组成。主要是：控制器、光伏的阵列以及相应的逆变器等，都是电子原件。其具有一定的可靠性，在实际的安装中还具有维护方便的特点。在该系统中，光伏的发电系统是与电网直接相连的。其中，逆变器将太阳能的电池所发出的直流转变成交流电，对于控制器来说其主要是将太阳能的电池功率进行最大功率进行控制、跟踪逆变器的功率和波形，要让并网中的电能光伏阵列和功率保持平衡。
2、特点
光伏并网发电系统的特点主要包括以下几个方面：首先，孤岛保护符合相关性，采用抗岛设备能够准确的监测光伏并网发电系统是否存在孤岛效应，但是，随着光伏并网发电系统规模的不断扩大，其发电容量占比逐渐的增加，将会延长抗岛设备监测孤岛效应的时间，进而对电网产生不良的影响。其次，纯有功功率性，光伏并网发电系统通过逆变器将产生的电能传输至电网中，采用电压源电流控制模式，该种模式对输出电流进行控制，以此实现网点电压的并网。因为其输出功率无限接近1，使光伏并网发电系统输出的为纯有功功率。再者，随机波动性，因为受到众多因素的影响，如光照强度、天气条件以及温度等，并且当天气、光照强度和温度等条件发生变化后，其输出功率会出现随机波动的现象。
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3、光伏并网发电系统对电网的影响
光伏并网发电系统对电网的影响主要体现在电能质量、系统稳定性、配电网与效益等方面，具体如下：
3.1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。
3.2光伏并网发电系统对系统稳定性的影响
系统的应用会对整个电力系统的稳定性产生影响，主要体现在以下方面：（1）无论何种类型的光伏并网发电系统，均会对电网的频率产生影响，通常情况下，频率的波动极容易导致系统的供电不稳定，这是其对电力系统影响的主要体现。（2）如该系统应用扩大化，其电容比例也会越来越高，这同样会对电力系统产生一定的影响，进而导致其稳定性无法得到保证。针对上述两项问题，为提高光伏并网发电系统应用水平、进一步扩大其应用范围，必须加大力度对其加以解决。将计算机技术应用其中，并建立相应的模型，实现对电网可靠性的评估，能够起到较好的效果，对此，有必要对其进行深入研究。
3.3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。
3.4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。
4、结论
综上所述，由于光伏并网发电系统的特殊性质，它对电网的影响较多。因此，需要深入研究各种现象并提出相关解决办法，进而最大程度减少光伏并网对发电网的影响。在日后的研究中，需更加熟练地使用光伏并网系统减少能源消耗，并及时解决出现的各项问题。
参考文献
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论文作者:张晶晶
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：并网发电论文; 光伏论文; 系统论文; 电网论文; 谐波论文; 电能论文; 逆变器论文; 《电力设备》2019年第5期论文;