关键词：大规模；光伏发电；电力系统；影响
一、光伏发电技术基本知识介绍
光伏发电的基础是半导体材料，它主要是借助太阳光照在PN结产生光电流与光电压，然后将太阳能转换为电能。晶体受光的影响，它其中带正电的空穴就会向P型区移动，而带负电的则向着N区移动，这样两端就会产生电动势。简单说来，光伏发电的原理就是这样的。
光伏发电对生产生活起到了重要的作用，它在应用中主要有着这些优点。其一，能够满足偏远地区对于电能的需求。光伏发电的应用前景是很广阔的，大规模发电是其应用的必然，所以我们就可借此解决偏远地区电力缺失的问题。其二，经济造价小。这就充分节约了社会资源，提高了资源利用率。其三，有效减少了碳排放，很好地保护了环境发展。
基于上述优点，我们就可在社会发展中积极运用大规模光伏发电。这能够满足我国生产生活的用电需求，极大地改进资源利用方式，推动经济清洁发展。我国地域辽阔，太阳能资源丰富，尤以西部地区突出。这就为实施大规模的光伏发电奠定了基础，对此我们要积极研发技术，将之付诸实践。
二、简析大规模光伏发电对电力系统的影响
2.1配电系统保护问题
用电安全是电力系统永恒的话题，为更好地保证电网系统的正常运行，运用恰当的保护设施合理保护电网设备，是电力企业保证配电系统的安全、加强安全管理和质量控制的重点。大规模光伏发电的介入，会在一定程度上影响配电系统的安全保护；大规模光伏电源的接入，改变了配电系统原有的运行方式，原有的故障特征也发生着变化，使得原有的配电系统保护装置很难发挥其保护作用。
2.2对电能质量的影响
电能质量是电力系统运行管理的重要内容，也是电力企业社会信誉和竞争实力的具体体现。光伏系统发电并网后，使系统容量得到扩充，由于接入的光伏发电机组系统数量与规模的不同，改变了原有电力系统的整体框架结构，进而使电网的潮流分布的控制难度增大，降低了配网的电压质量，影响用户的用电效果。大规模光伏系统的引入，大量的电力电子会改变原来的电力系统的一些固有运行模式，电能的质量会因此而降低，逆变器开关的反应迟缓，导致输出的准确性降低进而产生谐波，例如，如果某一区域的太阳光迅速变化时，谐波的波动范围也会随之变大，甚至产生波动叠加现象，一些文献分析表明当一台并网逆变器单独运行时，输出的电流谐波很小，多台并网逆变器并联后输出电流的谐波就会超标，由于逆变器并联系统中有电网阻抗耦合效应的存在，减小了并网逆变器控制回路的带宽和稳定裕度，使并网电流谐波含量不符合标准，谐波振动不稳定，光伏电站采取的是长距离输电线缆接入弱电网，滤波电容可能会引起谐振动，进而导致某些次谐波的放大。
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2.3影响小扰动稳定性
事实上，光伏电池是没有机械和电磁量之间不平衡稳定问题的，但是，光伏电池普遍存在电气运行的不稳定，所以，在并网之后大范围的使用光伏对于电网的稳定性能也会造成一定程度的影响，我们通过分析探究接入的指定的光伏的功率方面的问题，可以发现，最容易发生不稳定现象的地方就是和功率最大的地方相互平行的区域；而我们通过分析和探究从动态的方向去抵抗光伏电气运行不稳定的现象的问题的过程中，可以得到，光伏电站的直流方向的测电流能够很好的吸收融合系统出现故障的时候出现的不平衡的功率，但是，电容的储存能力还比较弱，因此，系统在故障的时候出现的不平衡的功率可能会影响到直流侧的电压，很容易发生电压上升的情况，这样就不能保证电源顺利的工作。
2.4有功频率特性的变化
在光伏发电的电流传输过程中随机波动频繁出现，导致低电压传输的无功或有功动态变化，要想保证电流顺利通过，减少和避免因此对设备和元件的所造成的损害，就会影响系统的负荷能力，加大了维持系统的有功平衡的难度，电网的运行特性也会因此受到很大影响，既有电力系统一般都设置备用系统，但光伏系统的介入，改变了原有的电力系统结构，为了满足电流的传输要求，只能换掉原有的常规电源，一旦遇到突发情况，系统的应对能力大大降低，频率的变化导致系统的整体运行效果降低。
2.5影响无功电压的特性
光伏发电，往往在海拔高、日照时间长的戈壁、沙漠、海洋等地区，由于这些地区的人口数量少、对电力的需求较低，所以，负荷水平较低。光伏发电接入的地区不会存在过大的电网短路容量，大量的光伏发电产生的电能都需要借助高压远距离输电网络输送。在此过程中，出现的随机波动的有功出力会对电网的无功平衡特性造成一定的影响，进而使输送线路沿线的母线电压出现大幅度波动。此外，由于当前并入电网的大规模的光伏电源自身的无功电压支撑水平有限，进而使电压质量出现越限甚至失稳的风险进一步增大。
三、解决策略
3.1“孤岛”检测问题
电力公司要求接入电网的光伏发电站必须配备防“孤岛”检测装置来防止对人身和设备的伤害，而逆变器的“孤岛”检测就是需要解决的一个核心问题。常用检测“孤岛”的方法主要有主动式检测法、被动式检测法和通讯式检测法。
3.2电网运行控制
对于之前的配电系统来说，其调度以及监控等都是由电力机构统一进行管理的，原有的配电网结构属于无源的放射式，所以在开关操作方面、信息采集方面以及能源调度方面都相对比较简单。但是在光伏发电系统并入之后此过程就变得非常的复杂，要想有效控制电网的运行需要对光伏电站的发电情况进行远程监控，对于分布式光伏发电信息以及对象进行远程的监视，这样能够确保充分掌握并控制分布式电源的投入、退出以及功率的流动。
3.3建立健全光伏的相关标准以及规范
在正式进行之前，电网首先要对光伏发电系统相关的技术参数、基本控制性能和电网能够承受的扰动能力的相关标准进行充分的研究分析，制定出光伏的相关技术标准（主要包括接入电压等级、光伏发电的规模、无功配置以及电能质量等等），同时也要对大规模接入光伏发电系统所需要具备的条件等相关技术标准以及规范进行研究。
3.4合理开发利用光伏资源
近几年国家大力倡导发展光伏发电产业，积极推广“光伏扶贫”工程。光伏扶贫清洁环保、技术可靠、受益稳定，既发展了新能源，又实现了脱贫增收，为贫困地区脱贫攻坚培育了新产业，为壮大贫困村集体经济开辟了新路径，为解决贫困群众稳定脱贫提供了新手段。但是新能源项目的选址与电网发展的衔接不够，无序开发问题严重，电力公司要提前介入、提前规划，理顺光伏发电管理流程，深入贯彻国家光伏政策，实现政府、贫困户和电网发展共嬴，合理利用土地.
结语：
对大规模光伏发电系统而言，虽然，在一定程度上可以缓解电力资源紧张的问题，但是，对电力系统也会造成不同程度的影响，由于大规模的光伏发电系统的接入，在这个过程中，存在很多不确定的因素，要对这些影响因素进行充分的分析，尽量的避免其对电网的正常运行造成负面的影响，从而使大规模光伏发电发挥其功效、作用，且实现相应的价值。
参考文献：
[1]丁明，王伟胜，王秀丽，等.大规模光伏发电刘电力系统影响综述[J].中国电机工程学报，2017（1）：1-14.
[2]李石头，王小川，胡彦雪，等.当议大规模光伏发电刘电力系统的影响[J].河南科技，2017（20）：20-21.
[3]严洁.大规模光伏发电刘电力系统的影响[J].大科技，2015（36）：351.
论文作者:王国领
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
标签：光伏论文; 系统论文; 电网论文; 电力系统论文; 谐波论文; 电能论文; 电压论文; 《中国电业》2019年9月18期论文;