摘要：随着我国经济的快速提升，人们生活质量的提高，各行业发展迅速的大背景下，对于电力来说即是压力也是动力。随着社会经济的发展，我国资源紧缺问题日益严重。面对这种情况，发展光伏发电系统，能够有效解决这种问题。本文阐述了光伏发电对电力企业产生的影响，希望对行业发展有参考价值。
关键词：光伏发电；电力企业；影响
引言
电力行业的快速发展不仅提高了我国经济建设的发展步伐同时创造了不可估算的经济价值。随着光伏发电在电力系统中装机容量所占比例越来越大，它对电力系统规划、仿真、调度、控制的影响也引起人们极大关注。光伏发电呈现“规模化分散开发、低压接入、就地消纳”以及“大规模集中开发、中高压接入、高压远距离外送消纳”两种方式并存格局，对电力系统的影响无论从深度还是广度而言都将是深远巨大的，国内外工程界和学术界的研究亦是热度不减、成果频出。本文的目的在于从多个角度，对有关大规模光伏发电与电力系统交互影响的研究现状和成果进行梳理和综述，为后继开展更为深入的研究提供借鉴与参考。
1光伏发电的内涵及优势
1.1内涵
太阳能光伏发电，是指工作人员通过太阳能电池组件，在充分发挥半导体材料电子学特点的前提下，将太阳能转换为电能。并网发电系统通过光伏数组接收到的太阳能，将其转换为高压直流电，再利用逆变器形成可供使用的正弦交流电。电力企业运行中，为了充分发挥光伏发电系统的作用，国家电网系统也颁布了多项优惠政策，支持光伏发电项目的发展。光伏发电在一定程度上可以节省蓄电池储能，在最大化功率运行时，太阳能发电效率也是最高的，同时其也有着很高的收益率，光伏系统布置分散，可以为用户提供较多的电能，有效缓解电网传输与分配间的压力。另外，光伏组件与建筑物相结合，从而在发电的基础上，使得建筑物外观更加美观。
1.2优势
光伏发电的优势主要体现为以下几方面：①以清洁、干净、可再生的太阳能资源发电，不使用不可再生的各类含碳化石能源，使用时，不会形成温室气体或排放污染物，符合生态化环境发展需求。②产生的电能并入电网后，把电网视为储能装置，无须使用蓄电池组，与其他发电系统相比，建设资金投入明显降低，因而在一定程度上降低了发电成本。③光伏电池组与建筑物融为一体，发电的同时还可作为建筑装饰材料，充分发挥了物质资源的不同功能，建设费用减少，提高了建筑物的科技含量。④分散式建设，实现就近分散供电，可灵活进入、退出电网系统，一定程度上提高了电力企业电网系统预防战争与自然灾害的能力，同时还可以改善、平衡系统负荷，有效降低线路耗损。⑤具有一定的调峰作用。基于以上优势，光伏发电行业发展迅猛，但其并网会影响到电力企业的正常运行。究其原因在于光伏电源属于静止元件，并非旋转，通过换流器实现并网，不会出现转动惯量。受早晚及气象条件影响，光伏电源自身外出力波动比较大，因而光伏电源抗干扰与过负荷能力是比较差的，低电压穿越时，无功与有功调节能力较弱。基于此，光伏发电与电力系统并网后，其稳态与暂态性发生了一定的变化，对电力企业的运行与规划造成了一定影响。
2光伏发电对电网企业产生的影响
2.1积极影响
①节能减排效果突出。光伏发电对于十二五节能减排目标的实现具有非常重要的作用。截至2015年，国内光伏发电装机容量达到3500万千瓦，标准煤节省达到1800万，二氧化碳排放量减少了3500万吨。②非化石资源得到大规模集约化开发，并得到了优化配置。我国地域面积广阔，拥有丰富的可再生资源，将这些资源进行集中开发利用后，可接入电网并输送至各负荷中心[1]。③可满足用户不同需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用集成储能技术，构建分布式发电系统，为用户提供可靠的电能，实现差异化电力服务。④供电压力得到缓解。在城镇中心区域建设分布式光伏发电系统，能够有效缓解供电压力。
2.2对电能质量的影响
逆变器开关速度延缓，导致输出失真，产生谐波；在太阳光急剧变化、输出功率过低、变化过于剧烈的情况下，产生谐波会很大；也会出现大规模光伏集中并网时电流谐波叠加的问题等。国内外若干大型光伏电站的运行经验表明：即使单台并网逆变器的输出电流谐波较小，多台并网逆变器并联后输出电流的谐波也有可能超标。针对这些问题，从并网逆变器并联系统数字控制的角度出发，对多台逆变器组合的谐波问题和稳定性进行了建模；分析了大型光伏电站逆变器并联系统中存在的电网阻抗耦合效应，该耦合效应降低了并网逆变器控制回路的带宽和稳定裕度，导致并网电流谐波含量超标等不稳定问题；分析了光伏电站通过长距离输电线缆接入弱电网，滤波电容可能引起的谐振从而造成某些次谐波放大问题。直流注入也是光伏并网需要解决的关键问题之一，产生原因是多方面的。光伏出力的大幅、高频随机波动也会引发电压波动、闪变以及电压偏差、频率波动等问题。针对光伏接入后的电能质量问题，提出抑制谐波的有效方法：包括增加谐波补偿器、无源固定频次滤波器、有源滤波器、混合滤波器等；提出了治理直流注入的有效解决方法，包括：1）安装隔离变压器；2）设计合理的逆变器拓扑结构；3）电容隔直；4）检测补偿；5）虚拟电容法等。
2.3对配电系统保护的影响
1）网架结构由单电源辐射状网络变为双电源、多电源的复杂拓扑结构，从而故障电流大小、方向及持续时间均发生变化，原有馈线保护都将受到影响，保护装置会发生误动或拒动；2）根据变压器连接方式的不同，与变压器相连的逆变器会额外形成接地回路，影响零序电流或在单相接地故障时加大未短路相的对地电压，也将改变继电保护的动作特性；3）对扰动较为敏感的并网光伏变换器增加了必要的保护内容，包括低电压穿越、输出谐波超标、输出直流分量超标和三相不平衡保护等；4）当PV系统反孤岛保护功能时间不能与自动重合闸等装置协调配合时，会引起非同期合闸；5）对配电系统中的线路三相一次重合闸以及变电站（开闭所）的备用电源自投装置应用产生一定的影响。为防止出现非同期合闸，对于接有经逆变器并网的线路或母线，其三相一次重合闸起动时间或须备用电源自投断路器的动作时间均要大于逆变器反孤岛保护最大动作时间。分布式、高密度光伏发电系统往往通过多条或一条低压配电线路接入于同一母线并网发电。由于同一区域的光伏发电功率受光照变化的影响具有相关性，高密度光伏发电系统并网，会加剧配电网局部潮流变化幅度以及电压的波动范围。
2.4应对措施与发展建议
为了推进分布式光伏发电的健康、稳定发展，在实现十二五分布式发电目标的基础上，电网企业应加强舆论宣传，提高内部管理水平。①加强与政府的汇报沟通，赢得政府更多的理解与支持，为政府完善上网电价提供重要的决策依据，从而获得更为有利的优惠发展政策。②与上级税务机关加强沟通，明确政府补贴申请与转付的相关手续与流程，了解相关税收政策与发票管理机制。③与业主加强沟通交流，综合考虑分布式光伏发电、政府规划及电网规划，尽可能降低光伏发电入网成本，为投资者合理投资提供科学决策依据，推动光伏发电稳定发展。④完善内部细化管理与技术标准，加强内部系统发展，优化资源配置，不断提高窗口营业人员的专业技能，从而为客户提供更为优质的服务。
结语
综上所述，光伏发电，可以有效缓解用电紧张情况，但也会影响到电网企业的正常运行，所以在光伏发电系统与电网企业系统接入中，要综合分析各类不确定因素，尽可能减少其产生的负面影响，使其整体效用得到充分发挥，促进电网企业的稳定发展。
参考文献：
[1]王果，李民.关于大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].科技展望，2016（17）：114.
[2]张央.大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].低碳世界，2016（23）：60-61.
[3]李宗原.大规模光伏发电对电力系统影响[J].电工技术，2016（08）：113-114.
论文作者:秦承龙,焦菲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/17
标签：光伏论文; 谐波论文; 逆变器论文; 电网论文; 系统论文; 电力系统论文; 电能论文; 《电力设备》2018年第14期论文;