大規模光伏發電對電力系統影響綜述

李婷婷

摘要：隨著改革開放的實施，我國的經濟實力不斷增強。目前我國的經濟發展良好，發展決策上更多地注重質量達標，不再一味地追求發展速度。這樣，民生工程就在經濟建設中占據著非同一般的地位。電力系統的建設是關于民生發展的大計，它影響著人們的生活質量。在工業生產中，它也是不可或缺的。所以我們要大力關注電力系統的建設，以滿足人們的生活需求，進而不斷推動生產建設。利用太陽能實施大規模的光伏發電是符合以上發展需求的不錯方式，這對于電力系統的建設有著很大的影響。本文將著眼于此，詳細分析關于大規模光伏發電對電力系統的影響。

關鍵詞：大規模光伏發電;電力系統;影響作用

電能在社會發展中占據著重要的地位，它極大地影響著我們的工業生產與生活應用。傳統電能主要是借助水力與火力兩種形式進行發電，它們都有著一定的缺陷。像水力發電需要選取合適的水資源，建設發電站還會涉及移民問題等，工程量巨大;火力發電則是以煤炭為動力來源，煤炭是不可再生資源，這又加大了能源損耗。所以基于這些不足，在發展中我們就要銳意革新，積極尋找新的電能利用方式。這樣，太陽能發電就逐漸出現在了我們的視野之中。它是一種環保節能可持續利用的能源材料。筆者將在下文中簡析光伏發電技術的基本知識、大規模光伏發電的系統，然后對應分析大規模光伏發電對電力系統的影響。

1光伏發電技術基本知識介紹

光伏發電的基礎是半導體材料，它主要是借助太陽光照在PN結產生光電流與光電壓，然后將太陽能轉換為電能。晶體受光的影響，它其中帶正電的空穴就會向P型區移動，而帶負電的則向著N區移動，這樣兩端就會產生電動勢。簡單說來，光伏發電的原理就是這樣的。

光伏發電對生產生活起到了重要的作用，它在應用中主要有著這些優點。其一，能夠滿足偏遠地區對于電能的需求。光伏發電的應用前景是很廣闊的，大規模發電是其應用的必然，所以我們就可借此解決偏遠地區電力缺失的問題。其二，經濟造價小。這就充分節約了社會資源，提高了資源利用率。其三，有效減少了碳排放，很好地保護了環境發展。

基于上述優點，我們就可在社會發展中積極運用大規模光伏發電。這能夠滿足我國生產生活的用電需求，極大地改進資源利用方式，推動經濟清潔發展。我國地域遼闊，太陽能資源豐富，尤以西部地區突出。這就為實施大規模的光伏發電奠定了基礎，對此我們要積極研發技術，將之付諸實踐。

2大規模光伏發電系統分析

實施大規模光伏發電是很有必要的，接下來我們來分析一下關于大規模光伏發電的系統。

（1）光伏電池與陣列模型

在光伏發電中，電池模型可以把復雜的公式簡單化，這樣就能得到發電模型對應的數學公式。光伏電池陣列模型是根據電池模型的排列以及電池模型建立起來的。在這其中，它的核心是多峰值（由光伏陣列與光伏組件的不同而產生的），其變動有力影響著光伏模型內電池模型。

（2）內環控制系統

在光伏發電模型中，換流器以內、外環的多項控制為主要內容，以此完成模型建構。外環起作用是通過把控光伏電壓輸入的參數，內環的電流參數就是在此基礎上產生的。這樣，外環作用于內環，二者兩相結合，我們就可得到相應的參數。模型建構就是依據這些參數進行的。

（3）動態模型構建

光伏發電還需要建立動態模型，通常我們是運用方程組來完成。具體說來，方程組是通過對光伏發電系統進行方程式展開進行作業的。在這其中，逆變器以及MPPT的控制也是如出一轍，以方程式的形式呈現。這些以方程式的轉換，最終就形成了發電系統的動態模型。

（4）光伏發電系統模型研究

目前關于光伏發電模型的研究有很多，像關于它在仿真電力系統平臺中的作用分析等。我國現研究成果最突出的兩個系統模型就是PSDBPA以及PSASP。它們都將光伏發電的研究放置于動態與靜態的結合中，模型的多樣化可以有效加快光伏發電模型的建立。通過這些，仿真電力系統建設也會更具科學性與可行性，有力推動了光伏發電系統的研究。

3大規模光伏發電對電力系統影響

大規模光伏發電能夠對電力系統產生作用，這對我們的生產生活都是非常重要的。所以我們要積極關注其影響作用點，及時趨利避害。在此筆者將結合自身經驗以及相關資料，具體說明關于其影響。

第一，大規模光伏發電對電壓的穩定性有著影響。在光伏發電中有并網這一環，就是它對電壓的穩定性造成了影響。究其原因，我們可以一分為二。其一是在并網中電壓的輸出功率會發生改變;其二是電網自身的負荷無論有功還是無功也會改變。所以要保障電壓方面的穩定性，我們就要從以上兩方面入手。也就是說我們要保障電壓輸出功率以及電網負荷之間的平衡，這時二者就處于互相匹配狀態。當處于這種狀態時，并網就不會影響大規模光伏發電其電壓的穩定性。反之二者處于無法匹配的狀態時，并網就會影響電壓，不利于正常發電。

第二，大規模光伏發電對功角的穩定性有著影響。這也是與并網環節相關的，其他環節并不對功角穩定與否造成影響。在并網中，影響功角穩定性的因素主要是電網里現有功率的分布與電力傳輸的功率。功角穩定受損，也不一定代表著發電受阻，這是要從整體上去把握的。振蕩型失穩就是常見的功角失穩類型。

第三，大規模光伏發電對供電質量有著影響。光伏發電規模的增大，會隨之產生非線性負載，這就影響了供電的質量。當非線性負載出現，它會影響逆變器作業，給它的開關造成延時。這時，電力輸出的過程中也會產生諧波，并且它會隨并網時間的增多而變化劇烈。反之并網時間不長，諧波也不會那么劇烈。理論上這并不會影響供電質量，但逆變器由于不是一個，它還會對供電質量造成影響。還有，光伏發電是以直流式進行傳輸的。在這個過程中，電壓頻率會發生波動，這也影響了供電的質量。

第四，大規模光伏發電對配電系統保護有著影響。對此，我們可以從以下幾點看。首先，并網之后會產生多電源。而多電源的結構復雜，這樣它就會影響到故障電流，不利于配電保護。其次，從變壓器的連接方面這個角度說，逆變器由于接地在回路之后，它就會對電流以及電壓產生影響，進而影響到繼電保護。再次，這對于光伏變換器起到了不錯的保護效果。最后，產生非同期合閘情況。出現這種情況的原因就是PV系統中反弧島保護功能的時間跟自動重合閘裝置不相匹配。要避免這種情況發生，我們就要及時接入逆變器線路，并且控制反弧島保護的時間。還有，在較高密度的光伏發電系統中，往往有著很多的低壓配電線路。它們都會接入同樣的主線來完成發電。如果這個過程中光照變化，發電功率就會受影響，配電網的電壓也隨之不穩。這都影響了配電保護。

4結語

電力發展在我國的生產生活中都起到了重要的作用，我們要大力關注其發展。在工業生產中，傳統的發電方式既不環保，還造成了不小的資源浪費，所以我們對此要革新技術。而在民生建設中，電力發展也占據了很重要的地位。滿足人們的電力需求也是非常重要的。所以結合這兩方面的要求，我們進行了積極的電力技術革新，因此光伏發電就應運而生。該方式以太陽能為來源，節能環保，滿足了工業生產與民生建設兩方面的需求。所以，我們要積極推行大規模光伏發電。在此過程中科學檢測它對電力系統的作用，以趨利避害，最大程度地發揮其效用。

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