摘要：我国当前已经加快了能源转型工作的速度，主要表现形式为在供电网中增加了诸多的光伏发电系统，然而将光伏发电系统接入供电网，会对电力系统的运行稳定性造成一定影响。基于此，该文对光伏发电系统对电网稳定性的影响进行了研究，分析了其对电力调度调控系统的影响，并在此基础上提出消除这类影响的措施，以提高电网的运行稳定性，提升整个系统的运行质量。
关键词：光伏发电；电力调控；影响
引言
随着我国经济的发展，能源与资源的消耗对环境的影响日益严重，光伏发电作为清洁能源其开发利用显得日益重要。光伏发电系统具有资源普遍、无污染，设备可靠，维护简单并受地域条件限制小的特点。并且，我国太阳能资源十分的丰富，排除西南以及黑龙江边境地区外均为高太阳能资源区，这对发展光伏发电系统十分有力。同时，光伏发电也存在着诸多问题，如功率输出不稳定，可调度性差，并具有间歇性发电和随机波动性变化的特点。这些都对电力调控造成一定影响，对电力调控工作的管理与操作提出了一定的挑战。因此，本文就光伏发电系统对电力调控的影响进行了分析与探讨。
1 光伏发电对电力调控的影响
1.1系统电能质量方面
电网的电能质量主要体现在电压、频率以及波形。而光伏发电系统其自身的工作原理决定了其此方面的缺陷性。当并网光伏发电站并网或与系统解列时，其有功与无功功率的变化均会对电网造成冲击。同时其内部光伏发电组件的启停也会造成输出的改变，从而影响电网的电能质量。而且在光伏发电产生的直流电源逆变成并网所需的交流电的过程中，将会产生大量的谐波污染。随着光伏发电在系统中所占比例的提高，其自身发电所具备的随机性与不稳定性导致电网内的频率出现经常性的波动。并且此时光伏发电产生的谐波经过能量的叠加，有可能超出系统可承受的范围。而且，系统中多个谐波源互相的影响还可能造成谐振，进一步危害大电网的安全运行。
1.2电源参数对系统的影响
对于电源参数来说，最主要的研究内容为电源负荷，电源负荷发生变化时，会对电网的运行质量造成一定影响[1]。在该文的研究中，应用MATLAB软件完成对整个电网的分析，通过LSF参数描述电网中的线路电压稳定性，该参数的概念是电网中电源的实际负荷参数与设计负荷参数的比值，应用数学分析软件，确定整个系统中的电压稳态指标，通过研究发现，LSF参数分别为1.1、1.3、1.5、1.7和1.9时，为接入光伏电源时的静态电压稳定性指标分别为0.37、0.43、0.48、0.56和0.75，而在接入光伏电源时，稳定性指标下降为0.24、0.28、0.34、0.42和0.51，从中可以看出，当电源的负荷提高时，静态电压的稳定性指标结果下降，说明整个系统的稳定性下降，对整个电网的运行稳定性带来负面影响。为了确保电网能够稳定运行，电网调控系统需要适当降低光伏发电系统的负荷，通过这种方法提高整个系统的运行质量。
1.3影响电站的发电计划
国家此前的主力发电方式是火电，也就是煤炭等燃烧物发电，火电因污染等问题在未来的发电系统中正逐渐被边缘化，但光伏发电要想完全取代火力发电还存在很大的缺陷。火电虽然对环境的污染巨大，但在其功率的输出上具有光伏发电所不具备的稳定性和可预测性。相较之下，光伏发电依赖光照，因此季节、空气温湿度、天气等环境因素都会对其产能带来影响，所以光伏发电充满很强的随机性和不可控性。也正是这层不可控性，使得光伏发电系统的运行稳定性受到了极大的阻碍，这也增加了以光伏发电系统发电的电站在制定发电计划以及实施时的难度。在国家能源局的《2018年光伏发电通知》公布之后，未来的光伏发电应用数量和应用范围还会持续增高，而这样一来，供电公司的电力调控难度还会走向越来越困难的状态。
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1.4孤岛效应的引发
孤岛效应是指在电路上，某个区域明明有电流通路但实际却没有电流通过的现象，具体表现为电网已经失压，但发电系统仍就对电网中的邻近部分线路进行供电。这就是电流系统中所谓的孤岛效应。在当前，国家的光伏发电应用正在逐渐扩大，并网光伏电站的数量正在增加。孤岛效应发生的概率也在随着电站的增多而增多。其不仅会对光伏发电站本身的设备带来极大的损害，同时也会让大电网的损害进一步扩大为灾害事故。比如，处于孤岛效应的电流通路虽然没有电流通过，但本身还处于供电状态，因此会对供电公司的现场检修人员造成极大人身安全隐患，极容易引发人身财产损失。因此电网调控中心应当做好相关工作来保障电网的安全稳定运行。
1.5无功补偿系统设置方面
虽然光伏发电系统能够在一定程度上提高配电网的电压稳定性，但是当该系统的整体容量不足，或者为了提高稳定控制的精度，需要在系统中设置无功补偿系统。通常情况下，无功补偿系统需要全时段、全天候运行，尤其是对于无光伏发电系统的区域，应用该系统可以降低电力系统运行中产生的线损。对于光伏补偿系统上设置的线损，需要应用调控系统，分析无功补偿系统是否投入调整过程，通过这种方法可以更好地分析整个系统的运行状态，以提高整个系统的运行质量。
2 对于光伏发电未来发展的预估和相关建议
2.1电网结构上的技术增强和优化
光伏发电的优势在于其作为清洁能源的独特性，而缺点则是受环境、天气等因素影响而带来的巨大的不稳定性与不确定性。要解决这一问题，电网机构的科学合理与否很关键。电网结构是否符合当前能源发展的需要决定了光伏能源与电网之间的兼容状况，因为在能源技术中，电网是其介入的基础，电网的坚强程度会和能源技术的介入状况产生最直接的关联。所以加强电力调控很重要的一个因素便是本地光伏发电的规模与分布情况的掌握，如果调控部门能够合理的调整电网运行方式，让继电保护可以展开合适的配合，那么对于电网运行就能起到一定程度的改进作用，从而在运行上让光伏发电系统产生更好的供电能力，让电力企业做好更好的供电服务。
2.2科学规划，加强管理
在大力支持光伏发电这种新能源技术发展的同时，也要做好科学的规划，做好自身电网负荷、容量及结构的充分调研，仿真实验自身在电能质量等方面可承受的范围，确定合理的光伏发电装机容量。同时依据统一调度，分级管理电网调控原则，加强日常管理与相关人员培训，按时修改与签订调度协议，落实各级调度关系。严审相关检修计划，杜绝非故障情况下的非计划性并、解列行为。同时加强光伏变电站的自动化设备运行监控，做好信息实时采集与上报，做到充分利用新能源，合理安排计划生产，进而促进电网的进步发展。
3 结语
综上所述，在光伏发电系统接入电网中后，对电压调控系统产生的影响为，需要完成对整个系统的完善和优化工作，让该系统能够根据配电网网当前的运行状态，实现对整个系统的高效调整工作。在调控系统的设计中，需要能够控制光伏发电系统的接入容量、接入点位置，同时按照整个系统的运行状态合理控制运行负荷，并在配电网中设置无功补偿系统。
参考文献：
[1]张鹏,王溢泽,王丽琴,等.光伏发电系统对电力调控的影响[J].电力设备管理,2019(2)：84-87.
[2]杨光,张智博,张壮,光伏发电系统对电力调控的影响[J]电工技术,2018,22(12)5-6.
[3]余俊杰,韩春,光伏发电对电力系统的影响[J]城市建设理论研究(电子版),2017(12)22-24.
论文作者:孙昊,孟涛,侯永亮,王子维
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 稳定性论文; 电力论文; 负荷论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第8期论文;