摘要：光伏发电作为当今一种新型、无汚染的发电方式，对传统电能的需求起到了很大绫解作用，但对于并网光伏发电系统而言，由于其本身随机性、波动性、间歇性的特点，且并网光伏发电系统中含有大量的非线性电力电子元器件，相比传统发电方式，光伏发电对电网电能质量产生了很大影响。本文针对光伏并网发电系统对电网的影响展开研究，论述其工作原理与相关影响，以期有效解决问题，不断进步。
关键词：光伏发电；并网；电能质量
引言
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。
1光伏发电的基本原理
光伏发电利用半导体表面存在的光生伏特效应，逋过光照在半导体材料两端发出.直流电流。当太阳光照在半导体Ｐ－Ｎ节上时，新的电子－空穴对就会形成，光子将电子从共价键中激发.后，电，流向Ｎ区，空穴流向Ｐ区，从而半导体两端产生电势差ＰＮ结两端的电路凰接通，就会形成电流，从ＰＫ经外电路流向Ｎ区，对负载输出电功率。
２并网光伏发电的结构和分类
并网光伏发电系统Ｓ爵由太阳电池板（组件）、最大功率跟踪（ＭＰＦＴ）控制器、ＤＣ－ＡＣ逆变器几部分组成，采用绝缘栅双极晶体管（ＩＧ－ＢＴ）作为光伏逆变器的开关元件。太阳能电池输出的直流电经过ＤＣ－ＤＣ变换器将电压辱级升高｜再通过ＤＣ－ＡＣ逆变器将重流电变换为与电网电压幅値、频率、相像相同的交流电，以实现并入电网或给交流负载供电。依照并网运行方式，光伏发电系统可分为有逆流并网、无逆流并网和切换型并网三种形式ａ并网光伏发电系统直接与电网连接，不需要储能电池，节约了占地面积，太大降低了配置成本，负荷功率。因此，并网光伏发电系统是太阳能发电主要发展方向，也是现阶段最具潜力的新能源发电方式。
3并网光伏发电对电网的影响
光伏发电作为新兴能源发电的一种，光照、温度等外部条件随机性、波动性、间歇性的变化是光伏发电对电网产生影响的最主要因素。其中ＤＣ－ＡＣ逆变器是并网光伏发电系统最主要的器件之一，光伏逆变器质量的优劣在一定程度上决定光伏发电的电能质量能否达到并网要求。光伏发电并网运行时会产生谐波、电压波动和闪变、直流注人、孤岛效应等问题，使电网电能质量下降，对电网造成不利影响，严重时会干扰供用电系统及光伏发电设备自身的安全稳定运行。
3.1光伏发电系统概况
本文研究对象是我国陕南山区的某处分布式光伏发电系统并网点，主要对低压电网的有关影响进行分析，就此分布式光伏发电系统而言，其具有10MW的装机容量，交流电低压配电网的接入点是380V，结合本地工作的具体情况可知，等把分布式光伏发电系统接入该低压电网之后，其影响到此网的常规工作，比如，配电网的系统的稳定性、电能的质量，以及运行的可控性等等。
3.2光伏发电系统对电能质量的影响
研究人员对其多次观测之后发现，分布式光伏发电系统并网与低压电网之后，逆变器以高频调制的方式的话最终产生谐波，基于大电网和分布式光伏发电系统工作，输出的电能不能其电压何种情况，其谐波会被放大，且此种谐波长时间存在。值得我们关注的是，为光伏发电系统提供能量，这样一来，其工作的稳定性受到影响，对于陕南地区而言，其光照比较强，这里不包括降水天气、阴天等，因分布式光伏发电系统在这些天气之中不能高效工作，且稳定性不高，导致并网情况下的低压电网受到影响，同时其电压发生波动。此外，在并网之后增加配电系统工作的难度，所以，需要集中、传输和分配其电能的，基于此，电网工作的压力越来越大。
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3.3光伏发电系统造成的孤岛效应
所谓孤岛效应是指，当对分布式光伏发电系统实施并网之后，所发生的这种效应。此系统的作业并立于大电网，就大电网分析，当其遇到故障时，则其可能不再供电，对于分布式光伏发电系统端而言，若其对该情况不了解的话，仍然按照常规工作要求供电给电网，使其电能被浪费，与此同时，从事电网检修、维护工作的人员也会有伤害。基于并网运行，即便分布式光伏发电系统一端出现故障，也会有一部分大电网中的电能进入到分布式光伏发电系统中，使分布式光伏发电系统端无法顺利工作，针对低压电网分析，若其作为一个单相分布式发电系统存在的话，使其系统三相负荷形成欠相供电的情况。
4相关影响的解决措施
4.1电能质量相关影响的解决措施
我们不论采取何种措施也避免不了分布式光伏发电系统给电能质量带来的影响，但可以采取一些应对措施，诸如，技术性措施，使其影响的级别得以降低。就陕南某地的分布式光伏发电系统分析，当地政府部门对其建设工作实施统筹管理，所以，可以对项目进行具体分析，在规划阶段，同时选用适宜的电能质量治理装置，然后把其配置于分布式光伏发电系统的一端，并对系统功能进行测试。在并网之前，其按照一定的标准，即10MW的装机容量，且对谐波提出要求，即其控制的有效性大于等于60%。对于蓄电池而言，其容量应大于等于系统的发电总量，即在16-32小时之间，进而符合其基本要求，即针对临时输电、输电的稳定性。
4.2孤岛效应的解决措施
如今在处理孤岛效应的时候，以技术性检测为方式，同时借助各类检测手段对电网工作的态势做到及时了解，再对问题进行分析采取适宜的手段来解决。孤岛效应没有一定的规律性，为了提升总体作业的效率可以分布式监控的方式来进行，在使用此方式的时候，需要在分布式光伏发电系统、低压电网的并网点等地方安置对应设备，此设备对地网情况比较了解，同时接入点的工作态势能够在第一时间被侦知到，若电网作业不能顺利完成，且不再供电的时候，需要把此信息以最快的速度传递到管理端，使分布式光伏发电系统不再输电，基于此，大容量蓄电池中保存那些多余的电能，当蓄电池达到满容之后，则不再发电；对于设备侦知分布式光伏发电系统来说，当其不能正常工作的话，其会形成警报声，进而分布式光伏发电系统不再接收电网电能，从而保护此系统。
4.3模拟实验和综合评析
为了进行模拟实验，就陕南山区某处的光伏发电系统并网点进行研究，同时基于计算机构建模拟系统，并对工作效果进行分析，凭借电能质量治理装置、智能技术、检测手段等内容。基于此，通过计算机对其参数进行模拟，其动态指标主要包括以下方面，诸如，天气的情况、低压电网工作异常、光伏发电系统工作异常等，这样一来，积极有效地控制电网的谐波，一旦不能正常运行的话，则警报会被及时发出，即分布在每一处的设备，进而达到电网工作所需。
结语
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:左建中,付宏伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 分布式论文; 电能论文; 并网发电论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第20期论文;