王岸明
赛富电力集团股份有限公司
摘要：时代在进步与发展，能源与环境危机开始成为影响人类可持续性发展的重要因素，要有效解决上述危机问题，最有效的方式之一是寻找新型能源。光伏发电具备无污染与可再生的显著优势条件，因此越来越受重视，光伏发电的产业发展速度也逐年提升。但是通过专业与深入的研究分析可知，光伏发电带有显著随机波动性，这对于电网的安全运行会造成极大影响。为促使光伏发电更好地服务于人类与电网，本文对光伏并网发电系统和电网的联系进行深入的研究分析。
关键词：光伏并网；电力系统；电网
引言
我国由于人口数量大，能源需求量也相对较大，由此导致的环境问题也十分严峻，能源危机以及环境污染迫使人们加速对可再生能源的研究，并且在这一研究趋势下，国民经济可持续发展、环境保护等开始成为了关键性的组成部分之一。在对比与分析了各种发电形式之后可以发现，光伏发电系统能源的资源较为简单，不但没有污染，并且使用的设备也非常可靠，因此维护起来十分简单，并且并不会受到地域限制。
一、光伏并网发电系统特征
（一）随机性
一直以来，太阳能都是一种非常典型的清洁型能源，但是其时常会受到自然条件、天气及太阳光照强度和照射角等的影响。因此光伏发电系统的发电量变化会带有极大随机性和波动性，会伴随着本地气象条件的变化而变化，并且这一改变可能是随时的。
（二）纯有功功率性
当前光伏发电的实际输出电并网至电网的方式大体是逆变器将光伏直流电源转换为交流电源，然后通过升压装置升压后并入电网。其具体的控制方式则是输入电压源、输出电流源等，这一方式主要是对输出电流控制从而达到跟踪并网点电压进行控制的方式进行并网的，其实际的输出功率因数大体接近1，也可以说他是纯有功功率输出。
（三）孤岛保护负荷相关性
有关孤岛效应的监测，主要利用抗孤岛的设备来实现，当前时期，在电网中光伏发电的容量总体来说比较少，因此有着相对较高的监测准确度。但是伴随着光伏并电网发电系统日渐发展，有关光伏发电的实际容电量也在逐步增加，这就会导致孤岛效应监测的时间被拉长，继而诱发电网故障。另一方面，分布式光伏并网发电系统与集中式光伏并网相比，其具体的发电种类存在显著差异性。
二、对电网的影响
（一）供电质量问题
光伏并网发电系统当前可提供的唯一电能是有用电能，这种电能有着相对显著地劣势，例如电网末梢的实际供电质量水平会受到无功电流的影响。而要有效改善这一问题与现象，只能通过增加一定量的无功设备，将其作为供电进行补偿。另外，光伏发电系统还会受到早晚日照的直接影响，这也会令供电的稳定性没有保证。有专门的专家学者对其进行了专业化的分析以及研究，针对并网装置利用率方面所出现的问题，可通过合理改变光伏并网系统供电质量的方法对其进行有效解决，这样做非常有益于增强光伏并网的整体经济效益。在光伏并网发电系统接入电网时，如下因素会造成较为严重的质量方面的问题。
1.电压与频率
有关光伏发电系统所实际存在的形式大体包含两种，电网的实际电压质量与频率质量都会受到这些形式的影响，不仅如此，配电网与高压输送的控制力同样可能会受到其影响。有关光伏发电的形式很大程度上具备随机性特征，这也是令系统出现频繁性频率波动的因素，因此需充分发挥系统自身所带的各种辅助设备对其进行合理调控。
2.谐波
要实现对无功电流实际供电质量的有效改善，光伏逆变器虽然是一种非常有效的方式，但光伏逆变器是由诸多电子元器件所共同组成的。基于此，在将直流逆变为交流之时，一定会产生谐波，并且对电网来说，谐波会对其产生严重危害。光伏发电系统开始在电网中得到广泛普及应用的过程中，谐波污染的状况日渐严重，由此也受到了很大重视，并且人们也在积极寻求解决措施。
（二）对配电网的影响
1.配电网规划
系统的运行难免会对配电网规划造成一定影响，而这种影响主要表现在有关潮流的改变上。有关体系的运行会为输电网反送功率预测的对应变化，由此对电网规划造成影响。
2.电网负荷特性
光伏发电系统主要将太阳能作为主要的能量来源，但是太阳能又是非常不稳定的，一般其能量最大的时间段主要集中在上午的十点至下午的两点左右。基于此，光伏发电系统的实际发电功率也会在这一时间段内达到最大，与此同时，电网可以承受的最大的负荷也是在这一时段达到最高水平，这也是与传统电网负荷特性所存在的不同之处。
（三）对继电保护的影响
光伏发电系统在进入到运行状态之时，由于其处于了电能传输的最终端位置，因此其实际对应的电压等级也就相对有限，并且当前多数使用的都是放射型配电网络，因此在应用的过程中很少会形成转移电流。这一明显特征促使电网中所具备的多数继电器的方向敏感性都比较差。科技在随着时代发展不断升级进步，因此一些分布式的发电体系开始有了更加广阔的发展空间。但是对当前电力系统的发展趋势看来，并不会因为分布式发电体系的广泛使用，而更改已有的继电保护系统。一旦无法与已有的继电保护相互协调和配合，令其相互适应的话，则会导致一旦其他的并联分支出现了任何的问题，就会导致安装在光伏并点网发电体系分支上的继电器出现误动，并且这一误动现象所导致的连锁反应会令无故障的分支无法失去主电源。
（四）供电可靠和稳定性影响
在将光伏并网发电体系与主网相互连接之后，供电体系的稳定性与可靠性会随之受影响，具体体现在如下几点上：首先，光伏发电系统的实际发电量由于具备一定显著地随机性和波动性，因此会令输出功率稳定性无法保证，继而致使光伏并网发电体系的实际供电可靠性进一步降低。其次，光伏电站选址、电网连接的形式等各不相同，由此会对体系基本可靠性造成严重不良影响，不仅如此，失去光伏电池组件同样令体系可靠性与稳定性受到严重不良影响。最后，在运行光伏发电体系之时，投入的数量是与发电的容量存在正比关系的，发电容量越高的情况下，表示其实际投入量越多。
（五）对效益的影响
电网效益很大程度上会受到光伏发电系统的影响。在现代化社会中，依照社会的整体发展趋势与民众的整体作息时间安排，电网的使用高峰期一般都是在早上与晚上，在这两个时间段内，人们对于电量的需求非常大，因此电网的负荷也十分沉重。如果忽视它而不采取任何的方式对其进行合理调节，则会严重影响用电的整体安全性，进而导致电网效益受损。光伏发电系统总体来说无法对上述现象发挥调节作用，因而只能利用发电机组进行供电，但这必然会导致严重的成本性浪费问题。要有效改善上述问题，最科学与合理的方式是尽可能增强光伏并网发电系统的相关调峰类功能，这也是电力研究领域日后需重点关注的重要问题之一。
结语
综上所述，随着环境保护与能源浪费等问题的严峻性日益凸显，光伏产业凭借其自身的优势条件获得了极大地发展空间。但是在这一过程中，由于发电系统的整体接入量逐渐增加，导致光伏发电的实际波动性以及随机性特征愈发显著，令电网随之受到的不良影响也在不断加重。基于此，为有效促使电网接纳光伏发电系统的整体速度，需将光伏发电对电网的各种影响进行深度的研究分析，并且在这一过程中积极总结改善光伏并网发电系统中，电网运行的有效改善措施。在环节生态环境压力的同时发展经济。
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