摘要：随着科学技术的发展，我国的光伏发电技术有了很大进展，并对电力系统产生了很大影响。所以，人们把目光转向清洁型可再生能源。清洁型可再生能源不仅能够解决能源紧缺的问题，还能够降低对环境的污染。其中，太阳能凭借其取之不尽用之不竭的优点，成为人们的首选。光伏发电作为一种清洁型能源应用技术被人们寄予厚望，但是在大规模光伏发电过程中还存在着一些问题。因此，将结合光伏发电的基本理念，分析大规模光伏发电对电力系统的影响，以期推动大规模光伏发电的发展。
关键词：光伏发电；电力系统；清洁型能源
引言
大规模光伏发电系统主要是基于一定的光伏电池设备以及一定的发电模型，对于太阳能这一低碳、绿色环保的能源的开发利用。可以说大规模光伏发电系统对于自然的依赖性较大，其所产生的电压和频率等同传统的发电系统不同，因此，大规模光伏发电系统是否会对电力系统产生消极影响成为了发展大规模光伏发电系统的制约因素之一。下文就大规模光伏发电对电力系统的影响展开具体探讨。
1原理及优势
大规模的光伏发电通常是利用太阳能发电系统产生的直流电转换为交流电的过程，主要是利用并网逆变器进行工作。光伏并网发电系统主要有大型并网发电站和分散型的小型并网发电系统两种方式，前者在发电站完成转换，适用于全国大型发电站，广泛应用于住宅建筑，适用于光伏建筑的一体化。光伏发电并网系统不需要能源储存和能源释放过程，有利于减低能源损失，使电力利用效率提高。通常，大规模光伏发电利用太阳能进行，有以下优点：大规模的光伏发电能够提高电能利用效率，有利于减少电能的损失状况。太阳能是清洁能源，相比其他的一些形式，太阳能资源有利于减少环境污染。光伏发电并网还能够带来更高的利益，使人们的需求有所保障，光伏发电与建筑物进行结合，使得建筑物更具特色。
2大规模光伏发电对电力系统影响的分析
2.1大规模光伏发电并网时对电压稳定的影响
光伏发电并网时出现影响电压稳定性的原因主要包括两个方面：一是电网原本有功和无功负电荷的变化，二是光伏并网时是否会导致电网的输出功率发生变化。所以，为了尽可能维持光伏在并网时电压的稳定性，需要仔细分析、核对光伏发电与并网区域的负荷是否能够匹配。若光伏发电与要并网区域的负荷能够匹配，那么说明光伏发电的电压输出功率能够满足并网的要求。若是不匹配，需要采取一定的措施解决这一问题。在电网功率处于负荷状态时进行光伏发电并网，可使电力系统的电压相对稳定，进而维持整个电网运行状态的稳定。但是，如果在光伏发电与并网区域的负荷不匹配的情况下强行并网，会造成电压的不稳定，进而影响整个电力系统的正常运行，严重时会出现断电故障。总体来说，若是在事前有充足的准备，做好数据的分析、校对，做好光伏发电与并网区域负荷的调整措施，在光伏发电并网时对电网电压的影响不会很大。
2.2影响功角稳定性
功角稳定性是影响电力系统稳性的重要因素之一，由于光伏电源在本质上属于静止不动的元件，因此在功角振荡过程中，无法参与其中维持稳定性，特别是光伏发电中会改变电网本身的潮流分布情况和传输功率情况，当光伏发电接入到电力系统中时，原本电网结构平衡被打破，而具有随机性的光伏电源更是大大硬性了整体功角的稳定性。
2.3考虑光伏发电接入配电网的可靠性研究
在考虑光伏发电接入配电网的可靠性研究中：刘鹏考虑了馈线、配电变的故障率，结合负荷概率模型，采用序贯蒙特卡洛法对光伏发电系统接入配电网的可靠性进行了评估，表明光伏发电系统接入配网后减小了负荷点故障率，提高了系统整体的可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆李缙等采用蒙特卡洛法对系统故障状态进行抽样，并根据负荷划分准则将受元件故障影响的负荷划分为5类后进一步对动态孤岛进行划分，最后采用实际算例得出可靠性指标，表明光伏发电系统接入配电网能较好的改善配网可靠性并且在光伏系统故障后其可靠性依旧优于传统的配网可靠性。
2.4大规模光伏发电对无功电压发展的影响
大规模光伏发电还有很多正面影响，其中无功电压属于一种新型的电力技术，主要致力于解决电能供应过程中由于供电系统电阻过大而导致出现的电能供应缓慢问题，需要采取一定的措施以外力电压补给形式进行科学合理改进和完善。无功电压技术的出现，可以有效保证电力系统中电压的稳定性。若是与光伏发电技术相结合，能够在保证电压稳定的同时为电力系统的正常运行提供支持，最终实现无功电压技术在电力系统中的应用。光伏发电技术本身具有很好的稳定性，能够在无功电压运行的状态下实现电力系统对双电源和多电源的同时使用。光伏发电技术与无功电压技术在一定程度上起到了相互促进的作用。光伏发电的大规模应用促进了无功电压的发展与应用，而无功电压技术带来的良好效果为光伏发电的正常运行奠定了基础，两者正向发展形成了一个良性循环。
2.5电力系统同步稳定性的影响
通常情况下，电力系统在运行中受到微小的干扰之后能够继续保持同系统中的同步电机间的同运行成为同步稳定性。对于大规模光伏发电系统而言，小扰动之后的同步稳定性受到较大程度的影响。通过分析可知，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时出现的不平衡功率，但是同时光伏系统内的电容储存能力不够，导致系统另外位置的故障问题所产生的不平衡功率对于光伏电站的直流方向的侧电压产生影响。可以说光伏电站对于系统同步稳定性的控制是一个拆东墙补西墙的原理，其并无法控制小干扰下所产生的失衡问题。
2.6大规模光伏发电对电网质量的影响
随着大规模光伏发电并入电网系统后，电网中的非线性负荷随之增多，可能会影响到电网的质量。而非线性负荷的增加会使电网逆变器的开关出现延时现象，电力输出产生波动。随着光伏发电并网的时间延长，波动变化也会更加剧烈。光伏发电的电能是以直流电的方式接入电网中，会导致电网中的电压相应随之发生变化，出现电压偏差和频率波动的情况，需在实施过程中引起注意。但是，光伏发电并网后带来的不只有负面影响，随着大量电能的加入，电量总量也会增多，能够在很大程度上缓解用电压力。
结语
综上所述，电力系统会根据不同的发电原理，其电力系统频率会发生变动，在一定程度上能够满足各种用户的各种生活生产需求。而大规模光伏发电系统其发电原因同传统的火力发电等不同，具有更大的随机相关和无功动态特性等等，这些都会影响到整个电力系统的运行的正常性。对此只有正确认识到当前大规模光伏发电系统同电力系统的影响关系，才能够加强对大规模光伏发电系统的研究力度，帮助我国电力系统更好更稳定更长久的运行，并助推我国社会的可持续发展。
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论文作者:张炜兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
标签：光伏论文; 电力系统论文; 电压论文; 系统论文; 电网论文; 稳定性论文; 负荷论文; 《基层建设》2019年第29期论文;