摘要：社会的不断进步使人们意识到了环境的重要性，在能源的开发与运用方面也更注重其环保性。光伏发电并网大电网就是更具环保性与经济性的新型发电技术下应运而生的。尽管我国的光伏发电技术已经日趋成熟，但在其并入大电网运行后依然存在许多问题,随着萧县地区接入大量光伏扶贫电站，学习研究光伏发电并网面临的问题，具有重要意义。文章基于此对光伏发电并网大电网面临的问题与对策进行了研究，首先阐述了当前光伏发电系统的构成与并网方式，从而总结出其面临的主要问题，并针对一系列问题提出了改进的对策。
关键词：光伏发电；大电网；问题与对策
能源短缺是当前世界范围内的普遍问题，这一局面促使人们去寻找高效的清洁能源满足发展的需求。太阳能是一种十分理想的可再生清洁能源，其中将光伏发电系统进行并网使用进一步使其发挥效力，是当前这一领域的研究热点。并网光伏发电系统作为一种新兴技术，其稳定性、复杂性并未被人们很好地了解，且电网作为输送和分配电能的中间环节，对供电系统来说至关重要。为了以后更好地利用并网光伏发电系统为人们供电，本文简要研究了并网光伏发电系统对电网稳定的影响。
1、光伏发电系统构成及并网方式
1.1 光伏发电系统构成
光伏发电系统主要是由太阳电池方阵、控制器、蓄电池、直流配电箱、逆变器、和交流配电箱组成。其中不同组元发挥着不同的作用，在光伏发电系统中，逆变器和太阳能电池方阵是最主要的组成部分。太阳能电池方阵主要依靠串联的方式，将太阳能电池组件组成在一起，从而使得电压足够大，符合输出的要求。光伏发电系统工作原理是光伏原件受到太阳光的照射后，在元件上发生电荷一侧聚集，产生电动势，将光能转换为电能。光伏发电系统的特点是工作点变化快、输出直流电、功率有限、不能主动调控。
1.2 光伏发电系统并网方式
目前光伏发电系统并网方式有两种，第一种是集中式并网又称为发电量全部上网。集中式并网就是将所发的电能直接输送至大电网，在经过大电网的调控，统一分配至用电用户，与大电网之间的电力是单向的。第二种是分散式入网又称为发电量自发自用余电上网，光伏系统所产生的电能直接供应给负载，不足或者多余再由大电网进行吸收或者补充。这两种并网方式的基本条件是，逆变器输出之正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。 在进行光伏发电系统并网过程中，即使达到了并网基本条件，也会在一定程度上对大电网造成影响。一般而言集中式并网主要用于远距离送电，分散式并网主要用在区域并网使用，根据实际的情况设计选择不同的并网方式，合理的利用电能。
2、光伏发电并网大电网主要存在的问题
随着我国科技水平的不断提高，我国光伏发电技术取得了快速进步，同时在实际并网大电网中已经取得了很好的应用效果，但是在实际并网大电网过程中，还存在很多问题，如输出功率容易受到外界环境的影响，因此，造成电能存在一定的不稳定性，主要存在的问题有以下几点：
2.1 检修复杂
由于光伏发电系统通常在室外，很容易遭到雷击的影响，主要是因为以下原因：在雷云的表面上存在很多的负电荷，这些负电荷就会与电缆以及支架之间产生感应，进而产生高电压，当遇到闪电穿过这个空间之后，就会由于电磁作用，产生较高的感应电流，一些光伏发电系统上如果没有避雷设施，就会由于安全距离较短，给光伏发电系统造成很大的破坏，受到损坏后不能及时检修，给大电网造成很大的破坏，影响了居民企业的正常用电，给企业带来很大的经济损失。
2.2调度运行复杂
与传统的发电方式不同，光伏发电系统具有自身独特的特点，因此，在对大电网的运行上产生的影响还应该深入研究。然而当光伏发电系统在大规模的接入大电网之后，由于两者之间的相互作用，且相互作用的方式还十分复杂，进而就会影响大电网调度的正常运行。
2.3 电网控制难度加大
光伏发电系统在实际发电过程中，由于还存在一定的不确定性，这样就在大电网实际运行过程中，增加了电网符合预测的难度，增大了控制断面交换功率的难度。由于光伏发电系统在接入大电网时，存在很多的接入点，这些接入点的规模较小且十分分散，这样在实际电源协调控制过程中，就会产生很大的难度。因此，当光伏发电系统并网大电网的过程中，就会消弱了对电网的控制力度。
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2.4 对配电系统要求提高
当光伏发电系统并网大电网后，就会对配电系统带来一定的影响，就会改变原来的功能，原来只是将电能进行分配，现在还会进行电能的收集、运输以及分配，是一种综合的电力交换装置，但是，光伏发电系统还会影响电网运行的质量，如给电压带来一定的波动、谐波污染等，因此，在进行新型配电系统的规划过程中，因而进行充分的考虑，应该在方法和思路上进行一定的创新，分布式光伏发电接入系统会对母线的电压、电流等产生一定的影响，甚至影响配网系统的正常运行。
2.5 其他原因影响
电网潮流影响，光伏发电布局分散，受时间、太阳光照等影响较大，不易控制电流量，影响对电量的控制。
线损影响，光伏发电设施比较分散，距离主干传输线路较远，且电量较少，不易采用高压传输，传输线损较大。
3、光伏发电并网大电网的有效对策
当前并网光伏发电的整体规模呈现不断增大的趋势，对大电网的影响也逐渐增大，不仅要从经济、政策等方面处理，还需要做好技术方面的应对，有效解决光伏发电并网给大电网产生的问题。
3.1 加强光伏发电系统与大电网运行间的研究
当微网形式的光伏发电与大电网连接后，微网会与大电网之间产生比较复杂的相互作用，影响大电网的运行特性，要分析这种影响就需要使用新的方法。由于微网的存在，配电系统才会出现安全稳定问题，它的分析方法与高压电力系统是不相同的。研究的主要目的就是要明确微网与大电网之间相互作用的本质情况，了解其理论与方法，能够更好的为微网配电系统的控制与分析提供理论前提。
3.2 对新型光伏配电系统进行科学规划
在对新型光伏配电系统进行规划时，需要以含分布式电源配电网规划以及微网规划的研究理论成果作为基础和前提，同时明确光伏发电并网的特点。了解光伏发电电源的配置情况，比如地址的选择、容量大小，对光伏发电输出的控制方法、并网的形式以及接入的点等进行研究，明确其影响电网谐波、电压波动等的情况。规划过程中，需要先明确光伏发电这些可再生能源之所以能够电源，其合理性是什么，知道光伏发电的可靠性，对比分析传统电网升级和分布式电源供电的多种电网扩充策略的优势与不足，保证配电网在规划过程中就能够实现其经济性、环保性以及安全性等。
3.3 强化反复发电系统电网的运行
要分析电力系统就需要进行潮流计算和动态仿真，通过监理合适的模型，从而使得结果得以保障。对光伏电池等不同分布式电源的特点进行分析，建立动态化的模型，明确不同运行状态下的不确定性。当前光伏发电技术应用十分广泛，其大规模的并网可能会影响大系统的电压、频率不够稳定，因此需要对比较具有代表性的光伏发电系统、运行方式、并网形式、故障问题、控制条件、接入功率对大系统产生的静态、动态影响以及控制方法进行研究，同时明确无功调度以及控制电压的有效方法。了解提高光伏发电功率预测准确性的途径，使得在不确定性因素比较多的情况下依旧能够保证发电的可行性，使其计划顺利运行与开展。
3.4 做好配电系统的电能质量管理工作
光伏发电的不确定性是比较大的，既使功率输出过程中出现波动，也可能影响用户的电能质量。逆变器出现的谐波会提高配电系统的谐
波水平。光伏发电可能是通过单相电源的形式进行并网，使得配电系统三相不平衡性得到提升。所以需要对含光伏发电配电系统的电能质量问题以及控制技术进行分析和研究，提高控制的力度。
结语
光伏发电较于传统发电技术更环保也更经济，然而光伏电并网大电网的运行依然存在诸多问题需要不断从研发、管理、政策、质量改革等多方面进行解决。不断对光伏发电系统进行改进才能发挥其最大优势，为人们的生活生产与社会进步作强大贡献。
参考文献：
[1]蒋凌峰. 光伏发电并网大电网面临的问题以及对策[J]. 科技创新与应用,2016,28:223.
[2]裴培. 光伏发电并网大电网面临的问题与对策分析[J]. 应用能源技术,2016,10:47-49.
论文作者:王陈,王惠敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
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