摘要：随着社会的发展，对于能源方面越来越受到重视。光伏发电技术能够有效的解决环境和能源问题，大规模分布式光伏并网发电是未来有利用效能源的快捷方式，但其在电能质量、继电保护、电网规划等方面给电网带来的影响不可忽视，开展分布式光伏并网发电对电网影响的研究工作很有必要。工作人员需要不断加强光伏发电原理和并网机理的研究，同时不断进行新能源配电系统的规划，从而能够更好的满足实际需求，为人民提供服务。基于此本文分析了光伏发电对电网安全稳定的影响。
关键词：光伏发电；电网安全；稳定；影响
1、光伏发电系统的分类和特点
1.1分类
按照系统的集中程度和规模，可以将光伏发电系统划分为两种，即集中式光伏发电系统和分布式光伏并网发电系统：前者属于光伏发电站系统，该种系统通常应用在光照充足的区域，采用集中创建光伏并网电站系统的方式，然后将产生的电能集中汇入到电网中，由于该种光伏并网发电系统对光照资源的要求非常高，受场地条件限制，并且对太阳能的利用率相对较低。后者和用户建筑物相结合，形成分散的屋顶式光伏发电系统，即用户在屋顶放置太阳能电池，通过逆变器把白天多余的电能售给电力企业，当需要用电时再从电力企业进行回购。
1.2光伏发电特点
光伏并网发电系统的特点主要包括以下几个方面：首先，孤岛保护符合相关性，采用抗岛设备能够准确的监测光伏并网发电系统是否存在孤岛效应，但是，随着光伏并网发电系统规模的不断扩大，其发电容量占比逐渐的增加，将会延长抗岛设备监测孤岛效应的时间，进而对电网产生不良的影响。其次，纯有功功率性，光伏并网发电系统通过逆变器将产生的电能传输至电网中，采用电压源电流控制模式，该种模式对输出电流进行控制，以此实现网点电压的并网。因为其输出功率无限接近1，使光伏并网发电系统输出的为纯有功功率。再者，随机波动性，因为受到众多因素的影响，如光照强度、天气条件以及温度等，并且当天气、光照强度和温度等条件发生变化后，其输出功率会出现随机波动的现象。
2、光伏发电对电网安全稳定的影响
2.1对电网运行特性的影响
光伏并网发电的电量储集输送和太阳照射哟直接的联系，具有昼夜特性，因此通常存在较大的振幅波动。光伏电站可以通过太阳能发电，并能能够就近发电，燃料不需要远距离进行运输、同时运行成本低、方便进行维护、无污染、无噪音等优点。总的来说，光伏发电厂与传统的火力发电站、水电站、风力发电站和生物质发电站有很大不同，会进一步影响电网运行的特点。
2.2对电能质量的影响
光伏发电连接到电网系统中通常有大量的整流器和逆变装置，在这些大功率电子设备的作用下，直流逆变后会产生大量的高次谐波，带来很大的谐波污染，直接影响整个电网的安全运行，因此需要引起重视。谐波的产生也比较难滤除，这将会激起电力谐振，严重影响电力系统的电能质量。电流谐波对电力系统和用户的危害很大，例如会改变平均电源，从而使得电机出现发热的情况，也会进一步增加对通信系统的干扰，对变压器、断路器、电流源电压表和计量仪表造成严重影响。
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2.3对功角稳定性的影响
电网产生的大规模光伏发电具有随机波动的特性，不存在转动惯量，从容会使得电网原有输电通道的传输功率和潮流分布受到很大影响，对于整体的电力系统的等效惯量产生影响。不仅如此，在电能穿越的过程中因为光伏发电与常规发电机支撑技术是不一样的，因此电网的功角稳定性主要是受到光伏电站建成后的规模和位置的影响。当大规模的光伏电站进入到系统后，因为受到电源技术的影响，从而直接使得网络拓扑结构产生很大变化，其具有不确定性，因此会影响到整体的稳定性，直接降低电网的功角稳定性。
2.4对系统无功电压特性的影响
由于光伏发电受日照时间和光强的影响较大，所以通常选择在荒地、戈壁、沙漠等海拔较高、日照时间较长的地区。然而，在这些地区通常有少量的人口和低的负荷水平。由于电力需求低，所以大部分光伏电力通过高压远距离传输到负载中心，这样，有功输出力的随机波动将影响电网的无功平衡特性，从而影响到整体输电线路的电压变化。另外，因为目前并入电网的大型光伏电源的无功电压支持水平的问题，也会进一步增加电压质量，增加整体的风险。
3、提高光伏并网电网稳定性的策略
3.1合理选择光伏电站布点
光伏发电接入公用电力系统时，由于连接端和接触段的影响不同，对电网的安全稳定和接入点的电压值有很大的影响，在并网过程中使得接入点的电压值升高，由于存在一定程度的波动或发电闪烁，因此有必要对光伏接入的布置进行优化，合理选择接入点，开展光伏接入系统之后的优化研究，包括光伏电站的布设。NS和光伏容量的优化。通过合理调整系统结构，可以提高光伏并网模式设计的安全性和稳定性。
3.2改善电网网架结构
通常，太阳能光伏电站的功率受照明强度的影响，除了在设备故障的情况下，太阳能光伏电站的输出功率受温度、天气、照明等条件的影响。因此，设备输出功率的不稳定会直接影响到电压的控制，对整体特性产生影响，因此，一些大型光伏电站选择远离负荷中心的郊区，需要在电网框架上综合考虑各种因素，以确保框架在电力传输过程中的完善和电路的良好协调。光伏电站和电容之间的距离应该控制在一定的长度，这样可以有效地为光伏电源接入提供电压支持，从而提高系统的接受能力。
3.3健全相关技术标准及规范
得益于自身诸多优势和国家政策的支持，光伏发展迅速，然而与之并网发电相匹配的相关技术标准及规范发展相对滞后。从光伏并网发电系统安全、有序地接入大电网发电的角度出发，电力部门一方面要充分研究分布式光伏并网发电系统的基本技术参数、分析电网抗干扰的能力、掌握光伏并网发电系统的控制特点、细化光伏并网规模、并网电压等级等方面的技术参数，建立完备的技术标准和规范；另一方面，制定光伏产品进入电网的标准，把好接入网光伏设备的质量关。通过相关技术标准和规范引导光伏合理并网发电，降低对电网的影响。
3.4加强光伏电站并网的运行评估管理
从相关文件中可以知道，在发展过程中需要重点加强光伏电站的电压穿越的开展，因为电网具有很好的适应性、输出特性以及功率输出特性，在进行电能质量等并网检测实验的过程中需要使用工短路扰动实验，从而能够进一步验证大规模的光伏电站的抗短路能力，通过相关技术规定可以知道，还需要重点加强光伏电站接入关和现场设备验收评估，主要涉及了以下方面的内容，包括光功率预测系统、光伏电站的有功调节和无功电压控制等多个方面。
总之，光伏发电是一种新兴的技术，在稳定性、复杂性等方面还需要人们的深入探索与研究，因此，就光伏发电并网大电网面临的问题进行深入探索，并探究相应的解决策略非常重要，需要引起我们的重视。
参考文献：
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[4]陈炜，艾欣，吴涛，刘辉.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备，2013，33（02）：26-32+39.
论文作者:罗培胜
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/22
标签：光伏论文; 电网论文; 并网发电论文; 系统论文; 电站论文; 电压论文; 电能论文; 《建筑细部》2018年第13期论文;