摘要：我国的经济社会不断发展，社会对电力的需求进一步膨胀，想要为社会生产生活提供持续的电力，需要优化电网系统，保障电力系统的正常运行。对光伏发电进行研究，可以发现大规模的光伏发电会对电力系统产生重要影响，以此为依据制定应对举措，可以发挥光伏发电的价值。本文将具体探讨大规模光伏发电对电力系统的影响，希望能为相关人士提供一些参考。
关键词：大规模光伏发电；电力系统；影响
引言：进入新世纪以来，我国的市场经济持续繁荣，社会对电力的需求日益旺盛，电能成为最重要的能源之一。在传统的能源体系中，火力发电和水力发电是提供电能的主要渠道，煤炭资源具有不可再生性，而水资源具有极大的变化性，仅仅依靠上述两种发电方式，很难满足社会生产生活需求。为了提高发电效率，满足人们的用电需要，将光伏发电应用在电网系统中势在必行。
1光伏发电概述
所谓的光伏发电，就是一口光伏电池方阵进行发电，并把电能迅速输入到电网之中。光伏发电的技术要求相对较高，需要应用变压器、逆变器等现代发电设备。在并入公共电网的过程中，光伏发电系统可以迅速产生电能，汇入到电网系统之中，保障电网输送电力的持续性和稳定性[1]。与其他发电方式相比，光伏发电具有以下的几个优势：第一，光伏发电的损耗率比较小，发电效率更高。第二，光伏发电的占地面积比较小，可以大规模并入电网系统。值得注意的是，光伏发电也存在着不可忽视的局限性，在进行电力传输的过程中，逆变器和变压器会在外界影响下出现变化，电压的稳定性会受到破坏，可能会影响电力的运输速率。
2大规模光伏发电模型建构
2.1电池模型
首先，在进行大规模光伏发电的过程中，应该形成电池模型。光伏电池以单二极管作为基础，在进行光伏发电时，需要对光伏电池组的参数进行预判断，进行电池组的陈列组合。一般来说，在构建光伏电路时，应该对光伏发电系统中的电流情况、电压情况、功率情况等进行监测，并根据监测结果，形成表达式，根据电流电压等技术参数的相关关系构建电池组模型。在光伏发电系统中，电池呈并联状态，在并联的过程中，电池会对光伏发电系统中的组件形成遮挡，影响模型构建的精确性[2]。
2.2控制模型
其次，在进行大规模光伏发电的过程中，应该形成控制模型。在光伏发电系统中，经常要应用换流器这一设备，换流器可以实现光伏发电系统和电网系统的连接，把光伏释放的电力传输到电网系统之中。在这一电力传输阶段，需要采用双环控制的方式，对电压和电流进行双向控制。控制器可以获取电网系统的关键信息，根据电网信息采用适当的并网方式。在进行双向控制时，需要控制光伏发电的电流输出量，并把内部控制生成的电流和外部控制生成的电流进行比对，避免电流在并入电网时受到阻碍。
2.3动态模型
再次，在进行大规模光伏发电的过程中，应该形成动态模型。光伏发电的过程是一个动态过程，在光伏发电系统中，各个组成部分承担着不同的职能，只有形成动态模型，才能对光伏系统结构进行状态控制。一般来说，在光伏发电时，需要建立数学方程式，并把控制状态的方程组和非控制状态的方程组结合，得到光伏发电的系统结构模型。
2.4稳态模型
最后，在进行大规模光伏发电的过程中，应该形成稳态模型。在光伏发电的过程中，逆变器产生作用，可以转换电流的传送方向，把光伏系统中的电力汇入到电网之中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了对逆变器进行双环控制，可以根据PV节点和PI节点位置，构建光伏发电的稳态模型，并对模型当中的补偿率、输出率进行计算，优化光伏系统结构布局[3]。
3大规模光伏发电对电力系统的影响
3.1对电压的影响
首先，大规模的光伏发电会对电力系统中的电压产生影响。一般来说，光伏发电需要选择人口密集程度较低、海拔较高的区域。这些区域的人流量较少，生产生活的用电需求相对较小，在进行光伏发电之后，可以将电力传送到其他区域。在光伏发电的过程中，接入地区的电路容量相对较大，此时需要增加光伏系统的电压，完成电流的输送过程。一旦光伏系统的电压增加，就会出现随机波动，影响电网的平衡特性，对光伏发电系统的母线产生影响。就目前来看，我国的科学水平比较有限，光伏发电又属于新兴的发电方式，在电力传输的过程中，会因无法支撑无功电压而影响电压的稳定性，造成传输线路失稳，严重的甚至会阻碍电力的正常运输[4]。
3.2对功角的影响
其次，大规模的光伏发电会对电力系统中的功角产生影响。在进行光伏发电时，电池方阵会在逆变器的作用下改变电流的方向，使电流汇入到电网之中。值得注意的是，逆变器和变压器具有不稳定性，在外界环境的影响下，逆变器和变压器的性能会出现随机波动，改变光伏发电系统的转动惯量，阻碍电流的运输和潮流分布，影响光伏发电的电网并入效果。在光伏发电并入电网的过程中，需要应用动态支撑技术，我国的动态支撑技术处在发展初期，大规模的光伏发电会扩大机组数量，加剧动态支撑技术的不稳定性，导致电网系统的功角受到影响。电网系统的功角和光伏发电系统密切相关，如果功角出现变化，光伏系统的规模也会发生变化。从整体上来看，功角稳定性直接关系着光伏系统的正常运转，如果功角失稳，光伏发电效率也会大大下降。
3.3对电能的影响
再次，大规模的光伏发电会对电力系统中的电能产生影响。进行大规模的光伏发电，需要接入更多的电池组，电源结构会呈现出网架结构，电网系统的潮流分布会受到影响。当潮流分布的控制力下降，电能的质量会大大下降。大规模光伏发电传输的电力资源非常多，电能质量直接关系着一个区域生产和生活的正常开展，如果电能质量下降，电力系统会受到不利影响，区域的电能需求也无法得到满足[5]。
结论：综上所述，我国的经济社会不断发展，对电能的需求量日益膨胀。在现阶段内，传统的火力发电和水力发电形式已经落后于时代发展的潮流，为了促进经济和社会的协调发展，必须创新发电形式，应用光伏进行发电。在进行大规模光伏发电的过程中，应该根据光伏系统的内部结构，建构动态模型、稳态模型等等。光伏发电会对电力系统造成影响，因此应该趋利避害，尽可能发挥光伏发电的实用价值。
参考文献：
[1]黄碧斌，洪博文，胡静，戈狄.分布式光伏发电技术特性及对电力系统的影响[J].大众科技，2016，（01）：41-43.
[2]殷桂梁，张雪，操丹丹，刘静文.考虑风电和光伏发电影响的电力系统最优旋转备用容量确定[J].电网技术，2015，（12）：3497-3504.
[3]冯绍兴，高金峰，李肖.一种光伏发电并网对电力系统电压稳定的影响分析[J].电测与仪表，2015，（01）：97-100+110.
[4]索江镭，胡志坚，刘宇凯，张子泳.大规模光伏发电并网对互联电力系统阻尼特性的影响及其阻尼控制策略[J].西安交通大学学报，2015，（02）：99-105.
[5]韩华玲，李臻，施涛，陈宁.大规模光伏发电接入对直流输电系统的影响研究[J].电网与清洁能源，2013，（05）：61-66+72.
论文作者:武孟德
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 模型论文; 电力系统论文; 电能论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第8期论文;