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摘要：近年来，随着社会经济的发展，人们的生活水平不断提高，对电设备的运用越来广泛，对电能的需求也随之增多。这对电能的供应提出了更高的要求，也是对电力企业的严峻考验。随着我国节约能源和保护环境的可持续发展战略的提出，能源问题更加凸显，大规模光伏发电恰恰缓解了这一问题，可是又会使原有的电力系统发生一些相应的改变，所以，分析大规模光伏发电对电力系统所产生的影响是十分必要的。
关键词：光伏发电；电力调控
1光伏储能系统分类及应用分析
1.1离网储能系统
离网储能系统，不依赖电网而独立运行，应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。系统由光伏方阵、太阳能控制器、逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电;在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。离网储能系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的，是刚性需求，该系统不依赖于电网，靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网储能系统具有很强的实用性。
1.2并离网储能系统
并离网储能系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电;在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。相对于并网发电系统，并离网系统增加了充放电控制器和蓄电池，系统成本增加了30%左右，但是应用范围更宽。
1.3光伏并网储能系统
并网储能光伏发电系统，能够存储多余的发电量，提高自发自用比例，应用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器、电池组、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器储存起来。当电流传感器检测到有电流流向电网时，并网储能机开始工作，把多余的电能储存到蓄电池中，如果蓄电池也充满了，还可以打开电热水器。家庭负载增加时，可以控制蓄电池通过逆变器向负载送电。
2光伏发电对电力调控的影响
2.1影响无功电压的特性
光伏发电系统本身是依靠太阳能资源产生电能，日照越充足产生的电能才越多，基于这一运行特点，国内很多光伏发电系统在建立之时都会选择海拔高、日光足的地方，比如像戈壁滩或者沙漠等处，或是其他人烟稀少的“无人区”。这些地段由于位置偏僻，电能的需求量少，相应的电系统负荷也不需要太高，因此也使得国内的光伏发电系统存在一个常见现象，就是以光伏发电系统供电的电网其短路容量很低。因为光伏发电系统需要日光充足的地方，而其产生的电能都需要用远距离高压输送到千家万户，在这一运输过程中，电能就可能发生随机波动，对于电网运行的无功平衡影响很大，因为随机波动的有功出力会穿越近区电网和长距离的输电通道，从而对无功平衡产生冲击，使得电网的整体平衡性都受到影响。
2.2对电能质量的影响
电能质量是电力企业综合实力和社会信誉的重要标志，也是电力系统运行管理的关键，光伏发电系统的并入，扩大了系统的容量，由于所接入的发电机组和原来的数量与规模有很大区别，使继电系统的整体框架结构和原来有明显区别，电网的潮流分布更难控制，电压质量得不到良好的保障，影响用户的用电效果。同时，由于大规模光伏系统的介入，其中存有的大量的电力电子的作用，改变了既有电力系统原有的运行模式，不利于电能的质量的提高，逆变器开关的反应过慢，输出失真，进而产生谐波，简谐波的波动范围会随某一区域的光照变化的加快而增大，甚至出现波动叠加现象。相关研究证明，只存在一台并网逆变器时，输出的电流谐波较小，电路中同时并联多台并网逆变器时，输出较大的电流谐波，会超出规定的标准。影响电能质量的主要原因有逆变器并联系统中电网阻抗的耦合效应，滤波电容所引起的谐振动，放大了某些次谐波，由于直流介入产生电源波动等，另外，由于时代的发展，使用电子设备和用电器的电用户越来越多，功率消耗增大，用电消耗的持续时间较长，电能量消耗总量增加，电力系统的运行负担越来越重。
2.3分布式发电对继电保护的影响
绝大多数的配电系统均属于一种放射状结构，之所以采取这种结构七亩地也是为了能够维持运行的简单性及过电保护的经济性。当分布式电源接入后，系统原本的放射状网络也逐渐转变为全系的遍布电源和用户互联的网络，此时潮流也不再如之前一样单向的从变电站母线流向各负荷，进而也对系统的继电保护产生较大影响。首先，分布式电源在运行时可能会造成继电保护失效，其主要也是由于分布式电源所产生的故障电流引发经过馈线继电器的电流减小所致。其次，分布式电源接入后可能会造成继电保护发生误操作，相邻的馈线故障可能引发之前不存在故障的馈线发生跳闸。
2.4继电保护方面
光伏发电系统的并网使得电网中的潮流具有了双向性，并且电网故障时短路电流的大小、方向以及分布也会因此而有所改变。因此光伏发电系统与系统变电站均需要装设继电保护装置，防止故障后的系统失稳与对系统反送电，保护光伏发电站本身也保护系统不受到故障多次冲击。当已并网的光伏发电系统向大电网输入功率时，会使原继电保护装置的保护范围缩小，从而影响到继电保护装置工作的灵敏性与可靠性。
2.5孤岛效应
现实工程案例表明，光伏发电并网工程时常会产生孤岛效应，而这将对电网造成直接的影响。由于电网线路采用的是直接与光伏发电系统相连的方式，一旦线路出现故障，系统难以判断是否发生停电现象，因而无法停止供电，这种持续供电的现象将会作用于公共电网，进而形成供电孤岛。①威胁电网运维人员的人身安全。当出现故障时，并网逆变器并未受到影响，此时依旧向周边供电。若维护人员依然在进行线路检修，极容易触电甚至对生命造成威胁;②损坏用电设备。当电网不再供电后，孤岛区域的稳定性将受到影响，电压与电流将出现异常波动现象，若电网尚未配备储能元件，将会直接对用户造成影响，致使其负荷出现电压闪变现象，对用户电气设备带来威胁;③损坏电网设备。当恢复正常供电后，分布式光伏输出特性并不稳定，与电网电压之间难以同步，并在瞬间形成强电流，从而给电网设备造成威胁;④对用户电压产生影响。当分布式光伏并网系统处于正常运行状态时，它将与并网之间表现出稳定的连接特征，一旦二者出现断开现象，对于配电网而言将会出现三项负载不对称现象，以往的单向供电模式受到破坏，此时用户的用电质量受到严重影响。
结语：在清洁能源受到重视的当下，光伏发电系统也存在着极大的发展空间。在发电系统逐渐进步的将来，其自身的电力调控问题一定能被有效解决，让供电产能有效提升，在电力时代中发挥出更大的作用。
参考文献
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