大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)影響綜述

張國(guó)祥

摘 要：近幾年來(lái)，隨著城市發(fā)展現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)對(duì)于能源的開(kāi)發(fā)力度不斷加大，造成了能源緊張的形勢(shì)，因此，新型能源的開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。這就需要對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展加大關(guān)注，不斷提高能源在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用和利用率，從而為后期電力系統(tǒng)發(fā)展與正常運(yùn)行提供保障和基礎(chǔ)。因此，本文主要研究大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響，并從多個(gè)方面進(jìn)行闡述，從而能不斷提高電力系統(tǒng)的服務(wù)水平和功能，為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供方向和思路。

關(guān)鍵詞：大規(guī)模光伏發(fā)電;電力系統(tǒng);重要影響;探究分析

電力系統(tǒng)在傳統(tǒng)模式的制約下不但消耗更多的能源，而且極大地影響著我們居住的環(huán)境，不僅對(duì)電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)生一定負(fù)面影響，還阻礙了電力企業(yè)的進(jìn)步。為了改變這種負(fù)面影響，主要從大規(guī)模光伏發(fā)電入手，不斷提高光伏發(fā)電的調(diào)度、規(guī)劃等方面的控制，從而使得在具有大規(guī)模光伏發(fā)電支持下的電力系統(tǒng)能夠不斷的提升和發(fā)展。接下來(lái)我們將詳細(xì)對(duì)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響進(jìn)行闡述和說(shuō)明。

一、光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡(jiǎn)要闡述

光伏發(fā)電系統(tǒng)是通過(guò)光伏電池形成電流，再通過(guò)逆變器和變壓器，省去了過(guò)去電池儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，從而由逆變器和變壓器，將電直接輸入公共電網(wǎng)的一種系統(tǒng)。對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，受地域限制較小，能夠充分利用太陽(yáng)能。除此之外，光伏發(fā)電具有低污染、無(wú)噪聲、安全可靠、節(jié)省燃料、快捷、方便等優(yōu)勢(shì)。但是目前大規(guī)模光伏發(fā)電都要并入大電網(wǎng)，還存在著一定的問(wèn)題。在電網(wǎng)輸送功率時(shí)，往往會(huì)對(duì)整個(gè)電壓系統(tǒng)的電壓造成影響。

二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

目前我國(guó)的光伏發(fā)電主要是利用太陽(yáng)能。由于近幾年來(lái)光伏電的成本越來(lái)越低。而我國(guó)太陽(yáng)能資源較為豐富，光伏發(fā)電開(kāi)始大規(guī)模發(fā)展。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的電力系統(tǒng)也在不斷進(jìn)步。

目前在我國(guó)農(nóng)村的工業(yè)供電以及通信、荒漠光伏供電中都大量應(yīng)用光伏發(fā)電系統(tǒng)，目前被大量使用的是獨(dú)立光伏發(fā)電，這是指通過(guò)光伏組件方陣能夠?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域的居民和住戶提供用電的系統(tǒng)，這種獨(dú)立光伏發(fā)電規(guī)模較小，范圍有所控制，從而才能保證整個(gè)區(qū)域的居民用電和電壓正常。近幾年來(lái)，這種光伏發(fā)電系統(tǒng)被大量應(yīng)用于荒漠以及偏遠(yuǎn)山區(qū)之中，由于他們的用電量較小，這種供電系統(tǒng)才能保證供電質(zhì)量和安全。

在我國(guó)的光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)用過(guò)程中，除了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，還有并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電相對(duì)于獨(dú)立光伏發(fā)電來(lái)說(shuō)，應(yīng)用范圍更廣，主要應(yīng)用于軍事、城市應(yīng)用、野外以及石油、通訊等各個(gè)方面。此外，在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，并網(wǎng)光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用還在不斷發(fā)展和擴(kuò)散。而我們所提到的獨(dú)立光伏發(fā)電和并網(wǎng)光伏發(fā)電以及大規(guī)模光伏發(fā)電，大部分還是取決于太陽(yáng)能光伏發(fā)電。但是，目前我國(guó)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用上還存在著很多問(wèn)題與不足：第一，我國(guó)光伏發(fā)電的基本材料不足，大部分都需要國(guó)外進(jìn)口。第二，用于光伏發(fā)電的太陽(yáng)能電池大量用于出口，在光伏發(fā)電的使用上不足。第三，我國(guó)對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的基礎(chǔ)設(shè)施等維護(hù)不到位，使光伏發(fā)電發(fā)揮不出其原有的價(jià)值。第四，相關(guān)法律政策實(shí)施不到位，無(wú)法保證光伏發(fā)電的正常運(yùn)行。

總的來(lái)說(shuō)，光伏發(fā)電雖然存在著很多的不足與問(wèn)題，但是前景光明。通過(guò)不斷分析大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響，并制定出相應(yīng)的解決措施與方法，能夠不斷解決問(wèn)題，使光伏發(fā)電得到有效利用。

三、大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)消極影響的分析論述

（一）對(duì)電壓的影響

目前在我國(guó)大規(guī)模光伏發(fā)電主要應(yīng)用在沙漠地區(qū)，但是在沙漠地區(qū)上的電網(wǎng)容量小，負(fù)荷水平低。但是，大規(guī)模光伏發(fā)電要通過(guò)長(zhǎng)距離的電網(wǎng)運(yùn)數(shù)送達(dá)，在此過(guò)程中會(huì)對(duì)周?chē)碾娋W(wǎng)以及電路電壓造成影響。與此同時(shí)，無(wú)功電壓的控制能力差，發(fā)生危險(xiǎn)的可能性強(qiáng)，很可能使得所通過(guò)的電網(wǎng)其原本構(gòu)架改變，使得單一電源變成兩個(gè)及其以上電源，這樣整個(gè)電網(wǎng)的控制力度下降，極容易造成危險(xiǎn)。

（二）對(duì)功率特性方面的影響

由大規(guī)模光伏發(fā)電概述可知，光伏發(fā)電是通過(guò)逆變器和變壓器進(jìn)入電網(wǎng)而進(jìn)行發(fā)電。因此，所產(chǎn)生的電能具有隨機(jī)波動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的特性，這就使得電量通過(guò)電網(wǎng)時(shí)的功率特性發(fā)生改變。更使得在大規(guī)模光伏發(fā)電接入系統(tǒng)之后，極大影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性還與電力的控制技術(shù)，光伏網(wǎng)絡(luò)的位置，規(guī)模等有部分關(guān)系。通過(guò)研究數(shù)據(jù)表明，大規(guī)模的光伏發(fā)電接入電網(wǎng)后，不僅起著正面的促進(jìn)作用，而且有可能起到負(fù)面的反作用，從而降低電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成負(fù)面影響。

（三）對(duì)電能質(zhì)量的影響

在大規(guī)模的光伏發(fā)電接入電網(wǎng)之后，在一定程度上擴(kuò)充了整個(gè)電網(wǎng)的電量，但與此同時(shí)也對(duì)原先的電力系統(tǒng)，電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改變。整個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的數(shù)量和規(guī)模都發(fā)生了相應(yīng)變化，使得整個(gè)電網(wǎng)的電流更加難以控制。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快和社會(huì)的不斷進(jìn)步，更大程度、更多數(shù)量的電子器件數(shù)量的增長(zhǎng)，不僅降低了電能質(zhì)量，而且也給電力系統(tǒng)造成了一定影響和負(fù)擔(dān)。

（四）對(duì)配電系統(tǒng)保護(hù)的影響

隨著越來(lái)越多的光伏發(fā)電設(shè)備加入配電網(wǎng)，會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)設(shè)施故障有不同程度的影響。大規(guī)模光伏發(fā)電設(shè)備的使用使得整個(gè)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，從而影響整個(gè)電源結(jié)構(gòu)的故障電流。比如，當(dāng)某一個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)使得與它相連的熔斷器無(wú)法配合，從而造成更大的影響和破壞。

四、結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，隨著大規(guī)模光伏發(fā)電的快速發(fā)展，不僅給電力系統(tǒng)和電力企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)前景，同時(shí)也提高了人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此，為了使大規(guī)模光伏發(fā)電能夠廣泛應(yīng)用與發(fā)展，不斷滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求。因此，應(yīng)該對(duì)光伏大規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，不斷了解其電網(wǎng)系統(tǒng)以及電網(wǎng)造成的影響，并對(duì)其進(jìn)行深入探究分析，培養(yǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家和學(xué)者，對(duì)這些負(fù)面影響進(jìn)行消除，從而更好地利用新型能源，不斷為人類(lèi)社會(huì)做出貢獻(xiàn)和發(fā)展。總的來(lái)說(shuō)，大規(guī)模光伏發(fā)電是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。因此，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)家和學(xué)者應(yīng)該加快研究速度，努力排除發(fā)展光伏發(fā)電路上的負(fù)面影響和困難。不斷為我國(guó)電力行業(yè)鋪墊道路、做好基礎(chǔ)，從而促進(jìn)電力企業(yè)的快速發(fā)展。

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