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摘要：加大对电力系统运行耗能的研究力度可以有效的促进新能源的开发，加强大规模光伏发电对电力系统影响的研究不仅可以提高电力系统对能源的利用率，而且还可以推动电力系统的可持续发展，此外还可以保证电力系统的质量服务。本文主要从多个方面简单阐述了大规模光伏发电对电力系统影响。
关键词：电力系统；光伏发电；新能源；服务水平
传统的电力系统在正常运行的过程需要消耗大量的能源。传统的电力系统不仅会对能源安全产生一定的影响，而且还会威胁周边环境质量的可靠性，这些因素都会阻碍电力企业的发展。为了促进电力企业的可持续发展，就需要加强对光伏发电高效利用的研究，使光伏发电既能在电力系统得到充分的利用，也能有效的提高远距离输电的质量。大规模光伏发电是电力系统运行水平能够不断提升的基本保障，所以加强大规模光伏发电对电力系统的影响分析具有十分重要的意义。
1、功能强大的大规模光伏发电系统的建模与仿真分析
大规模光伏发电与电力系统既会受到光伏发电系统建模的影响，也会受到光伏发电系统仿真的影响，而且光伏发电系统的建模和仿真也是主要的影响因素。
1.1、了解光伏电池及相关的模型
光伏电池对大规模光伏发电的电力系统十分重要，所以分析大规模光伏发电对电力系统的影响的时候必须结合光伏电池的实际情况，然后在根据光伏电池得到电力系统的等效电路，这不仅可以帮助工作人员了解系电力系统正常运行中光伏组件的差异，而且还可以保证电力系统运行的稳定性。
1.2、内环控制系统的构建
大规模光伏发电系统构建的基础是光伏发电模型构建，通过光伏发电模型了解大规模光伏发电系统与换流器相关的控制系统。外环控制系统的主要作用是控制光伏电压的输入值，而内环控制系统的主要作用是将光伏电压的输入值转换为电流参考值。根据电力系统的实际情况构建内环控制系统不仅可以有效的控制光伏发电时的电流输入值，而且还可以有效的掌握光伏发电系统中的电流控制的具体情况。
1.3、建立符合光伏发电系统要求的动态模型
建立大规模光伏发电系统的时候需要对电力系统中的所有组成部分进行仔细的分析，明确各组成部分之间的关系并建立相应的方程，然后将逆变器的控制作用表达出来以得到每个部分对应的方程，最后利用所有的方程构建符合光伏发电系统要求的动态模型。
1.4、建立符合光伏发电系统要求的稳态模型
逆变器是光伏发电系统不可缺少的一部分。光伏电力系统的每一个组成结构都会影响潮流计算，所以计算潮流的时候需要有效的结合电力系统的节点电压和接入网电流，而且还需要考虑电力系统正常运行时的有功功率。
1.5、系统仿真分析
对大规模光伏发电系统模型的实际应用效果进行综合评估的时候如果借助相应的电力系统仿真平台就会使得评估的结果更加准确。电力系统仿真平台既可以对大规模光伏进行并网分析，也可以设置出电力系统软件的所有功能模块，有效的推动了大规模光伏发电系统在电力系统中的发展。
2、大规模光伏发电对电力系统的影响分析
2.1、有效功率特性方面的影响
光伏发电系统的电源是属于静止元件，所以电力系统不会发生转动惯量，光伏发电过程的外出功率具有随机变化的特点，其有功动态特性和无功动态特性都会随着时间的变化而变化，由于光伏发电系统电源的抗扰动性极差，因此电力系统在运行的过程中容易出现脱网的现象，此外、虽然光伏发电系统对逆变器的依赖性极高，但是它具有良好的四象限控制力。以上所有因素会对电力系统的运行、经济效益、备用设备的优化以及电力系统既有的等效转动惯量等产生一定的影响。
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2.2、无功电压特性方面的影响
如果大规模光伏发电的环境条件不利就容易对电网的无功平衡特性产生影响，进而对母线产生极大的波动干扰，这是因为不利的地质环境条件会使得电网短路的容量变小，不能满足大规模光伏发电系统的远距离输电额实际需求。如果母线出现了极大的波动，就会进一步的加强电网的不稳定现象，进而导致整个电力系统不能稳定的运行。所以在电力系统中应用大规模光伏发电的时候必须注重脱网风险的评估，并根据实际情况制定出相应的预防措施，以保证电力系统能够平稳、高效的运行。
2.3、小扰动稳定性方面的影响
如果大规模光伏发电的时候电气运行不稳定，不仅会对电力系统的电网造成一定的安全隐患，而且还会导致电力系统的运行风险大幅度的提高，所以加强对大规模光伏发电过程中的最大功率运行点的实际处理状况的分析具有十分重要的意义，只有深入了解电力系统运行不稳定的机理才能有效的找到相应的解决措施。如果电力系统的电源储能比较低，那么就会影响电力系统中电源的运行，导致电源运行不稳定，因此在进行大规模光伏发电的时候既要合理的应用特征值法，也要注重对电力系统受到小扰动后稳定性的分析。
2.4、配电系统方面的影响
如果电力系统中的配电网接入的是光伏电源，那么电力系统中的各种故障类型都会发生变化，这些变化会进一步影响电力系统的保护装置，这些影响主要体现在以下几个方面：一、电力系统中配电网的故障电缆的大小和方向都会发生一定的变化；二、如果电力系统中的配电网系统出现了单向接地的故障，那么既有继电保护动作会因此而受到影响；三、设置的光伏变换器会严重影响合闸的运行状况；四、合并多个光伏发电系统的时候会使得配电系统中的电压波动范围大幅度的扩大，因此需要根据电力系统的具体故障类型制定出相应的光伏接入后的保护方案以保证电力系统能够正常运行。
2.5、电能质量方面的影响
如果大规模光伏发电系统的应用范围被扩大，就会导致电力系统中会出现非线性负载，这些非线性的负载不仅会污染系统，而且还会对电能质量产生一定的影响，最终导致电力系统在运行的过程中产生大量的谐波。所以扩大大规模光伏发电系统应用范围的时候需要将多台逆变器进行合理的配合，同时还需要注重电力系统的数字控制方式的作用，这样可以有效的提高谐波问题的处理效果，扩大大规模光伏发电系统应用范围的时候还应该尽量的避免直接将光伏并网注入大电力系统中，因为直接将光伏并网注入电力系统会对电能质量产生严重的影响。
结束语：
注重大规模光伏发电对电力系统影响的研究不仅可以提高电力系统自身的经济效益，而且还可以一定程度的提高其输电能力。现代电力企业在构建电力系统的时候既要加强系统的整体规划设计，也要充分考虑电力系统的耗能状况和输电性能等重要因素，合理利用大规模光伏发电不仅能保证电力系统的耗能状况能够得到改善，而且还可以保证电力系统运行的高效性和平稳性，进而为电力企业带来最大的经济效益。
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论文作者:周超
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
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