大规模光伏发电对电力系统影响综述_丁明

大规模光伏发电对电力系统影响综述摘要：清洁能源逐渐成为影响当今社会经济发展的重要因素，随着先进能源技术的不断创新，太阳能光伏综合发电系统作为一种无环境污染的新型绿色清洁能源已经成为当今社会广泛关注的话题热点。

但是，太阳能光伏发电对人类既有的电力系统也可能会产生一定的消极影响，从而严重制约了电能技术的推广应用和产业发展。

基于此，国内外专家学者就光伏综合发电对既有电力系统的消极影响问题展开了较为系统的研究论述，通过研究总结分析归纳其具有影响力的综述，能够在一定程度上有效带动大规模光伏综合发电电力系统的推广应用和产业发展。

关键词：光伏发电；节能电力系统；节能影响因素综述引言：当前，我国的光伏发电正处于快速发展阶段，其应用范围正在逐步扩大。

但是，在光伏发电的发展中仍然存在某些问题，例如电源的可靠性不足，逆变器中电压纹波的产生以及孤岛效应，有关部门需要及时改进和调整，以不断推广我国的光伏发电。

一、大力推广和发展光伏发电的重要意义1、有利于贯彻精准战略太阳能光伏发电主要使用的是太阳能，将太阳能作为光伏发电主要原料。

它不仅本身具有清洁，绿色，环保的三大特点，而且它给太阳能光伏发电企业带来的稳定收入。

如何在我国太阳能光伏资源丰富的地区进行建设和投资开发光伏产业发电项目，带动我国的绿色低碳再生能源产业发展战略和其具有较强针对性的光伏发展战略相对应吻合。

目前太阳能伏发电技术得到了全面的规范推广，并广泛运用于我国的光伏发电产业市场，为我国一些重点地区的光伏发展企业增加了收入，促进了该地区的社会经济持续发展和社会建设。

2、有利于促进电力公司未来的可持续发展在传统火力发电生产企业的开发生产以及经营管理过程中，电能的开发生产通常主要是大量利用火力发电。

火在产生大量电能时，会对空气造成严重污染，形成大量氨氮有毒气体和大量二氧化碳有毒气体，增加了大气温室效应等严重环境问题。

另外，在火力产生大量电能的生产过程中，需要使用热力驱动发电机，还需要大量使用具有不可靠性再生资源的火力发电机原材料。

分析与探索大规模光伏发电对电力系统的影响摘要：随着能源的不断开发与利用，未来太阳能光伏发电有望得到大量应用并在能源结构中占有重要地位，光伏发电作为一种清洁能源，为电力事业的发展提供了新方向，但是大规模的使用会对电力系统造成什么样的影响与冲击仍是各界人士担心与怀疑的问题。

探讨了大规模光伏发电对电力系统的影响，最后提出了发展我国大规模光伏发电及其电力系统的步骤和建议。

关键词：大规模光伏发电电力系统影响一、大规模光伏发电的现状光伏发电是一种将光能转化为电能的一种技术，它的产生原理是利用半导体界面的光生伏特效应原理。

光伏发电由太阳能电池组件、控制器和逆变器组成。

太阳能是一种分布广泛的可再生资源。

在我国太阳能资源的分布很广，尤其是我国的西北地区。

伴随着光伏组件的成本越来越低和技术的不断创新，将太阳能转化为电能成为电力系统中越来越重要的一部分。

大规模的光伏发电是今后不可限量的可再生资源。

我国光伏发电还存在很多不足。

首先，对于光伏发电的原材料需要国外进口，而制作太阳能电池却用于出口。

因此，光伏发电的成本很高。

其次，由于国外市场限制进口太阳能电池，影响到我国的伏电产业的经济利益，不利于伏电产业的发展，再加上国内光伏产业的不断增加更影响其产业的发展。

第三，对偏远地区的独立光伏电站的维护没有得到及时地处理，成为光伏发电的效能得不到发挥。

最后，虽然有《可再生能源法》的保障，但是其实施的效果却不明显，有待提高。

二、大规模光伏发电对电力系统的影响1、大规模光伏发电对有功频率特性的影响光伏发电具有的特性包括外出力的速记波动性、静止的电源、环路器并网过程中的无转动惯性、低电压穿越期间的不同特征以及脱网现象比较频繁等，这些特性的存在使得大规模光伏发电的介入会使得系统的稳态与暂态特性发生变化，进而对整个系统的运行与规划带来根本性的影响。

光伏发电的过程会产生大幅度的频繁的随机波动，进而对系统的平衡造成冲击，影响系统的一次以及二次调频，对系统的有功经济调度等运行特性都有着根本性的影响与作用；同时系统备用的优化策略也会因为大规模光伏发电的接入而不得不做出适时的调整与变化；此外，因为电源是静止的元件，所以随着接入的光伏发电的规模的增大，电源的不足之处便逐渐明显，需要不断更换电源以适应光伏发电的需要，甚至会因为光伏发电的功率过大而使得系统崩溃，需要对系统不断进行维护。

大规模光伏发电对电力系统影响综述随着环境保护意识的增强和太阳能技术的不断成熟，大规模光伏发电已成为清洁能源的重要组成部分，对电力系统产生了重要的影响。

本文将从多个方面对大规模光伏发电对电力系统的影响进行综述，以期更好地认识和理解这一清洁能源技术对电力系统的影响。

大规模光伏发电对电力系统的影响体现在供电能力和可靠性方面。

大规模光伏发电的接入可以增加系统的供电能力，降低系统的负荷，进而提高系统的可靠性。

光伏发电可以提供短期的功率支持，减少系统的频率波动，降低系统的运行风险。

光伏发电受天气等自然因素的影响，其出力具有不确定性和间歇性，需要系统具备足够的灵活性来应对光伏发电的波动。

大规模光伏发电对电力系统的影响还体现在系统规划和运营方面。

光伏发电的快速发展对系统规划和运营提出了新的要求和挑战。

在系统规划方面，需要充分考虑光伏发电的规模和空间布局，合理规划系统的输电线路和变电设施，确保光伏发电的有效接入和输送。

在系统运营方面，需要开展合理的运营策略和管理措施，提高系统的运行效率和灵活性，确保系统的平稳运行和安全运营。

大规模光伏发电对电力系统的影响还体现在经济性和环境方面。

光伏发电是一种清洁能源，可以有效减少系统的碳排放和环境污染，有利于保护生态环境和改善空气质量。

光伏发电也具有较为明显的经济性优势，可以降低系统的发电成本，提高系统的经济效益。

光伏发电的高成本和不稳定性也给系统的经济和环境带来一定的影响，需要充分考虑这些因素，为光伏发电的发展制定合理的政策和措施。

大规模光伏发电对电力系统的影响是多方面的，既有积极的一面，也存在一定的挑战和困难。

需要系统的规划和管理，加强技术研发和创新，提高系统的应对能力和适应能力，以更好地推动光伏发电技术在电力系统中的应用和发展，实现清洁能源和可持续发展的目标。

第34卷第1期中国电机工程学报V ol.34 No.1 Jan.5, 20142014年1月5日Proceedings of the CSEE ©2014 Chin.Soc.for Elec.Eng. 1 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.01.001 文章编号：0258-8013 (2014) 01-0001-14 中图分类号：TM 715大规模光伏发电对电力系统影响综述丁明1，王伟胜2，王秀丽3，宋云亭2，陈得治2，孙鸣1(1．教育部光伏系统工程研究中心(合肥工业大学)，安徽省合肥市 230009；2．中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192；3．西安交通大学，陕西省西安市 710049)A Review on the Effect of Large-scale PV Generation on Power SystemsDING Ming1, WANG Weisheng2, WANG Xiuli3, SONG Yunting2, CHEN Dezhi2,SUN Ming1(1. Photovoltaic Research Center of MOE (Hefei University of Technology), Hefei 230009, Anhui Province, China; 2. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192; 3. Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, Shaanxi Province, China)ABSTRACT: Because of human concern for energy security and environmental deterioration, making full use of renewable energy has been a global consensus. Power generation with large-scale renewable energy such as solar and wind energy has become the development trend of new power systems, resulting in increasingly prominent impact on power systems. Therefore, great concerns are given from academic and engineering areas of all countries. The purpose of this paper is to review the globe status of large-scale photovoltaic (PV) power generation, explore the factors affecting the interaction between solar power generation and power system, refine academic and engineering problems, and propose ideas for future research and development. From the perspective of power system planning, simulation, dispatching and control, this paper discusses the modeling and simulation of large-scale photovoltaic power generation, impacts of large scale PV integration on dynamic and static characteristics of power system, and key technologies about large scale PV power generation delivery and consumption. Meanwhile, suggestions for further research are proposed from the authors’ point of view, offering reference for readers.KEY WORDS: photovoltaic power generation; solar energy; power system; planning; review摘要：人类对能源安全的担忧和环境恶化的焦虑，使得充分利用可再生能源已经成为全球共识。

大规模光伏发电对电力系统影响综述摘要：近些年，随着经济的发展，社会的进步，群众的生活水平有了明显的提高，各个行业的发展也驶入高速发展的快车道，城市现代化发展进程不断加快，相应的对于能源的需求也在不断的扩大，严重的能源矛盾随着需求的激增变得越发明显，面对如此严重的情形，新型能源的开发成为必须。

电力系统作为能源行业中的重头，加大关注力度势在必行，不断提高能源在电力系统中的运用和利用率，从而为后期电力系统发展与正常运行提供保障和基础。

因此，本文主要研究大规模光伏发电对电力系统的影响，并从多个方面进行阐述，从而能不断提高电力系统的服务水平和功能，为电力系统的发展提供方向和思路。

关键词：光伏发电、电力系统、影响、规模发展、探究分析引言电力系统在传统模式的制约下不但消耗更多的能源，而且极大地影响着我们居住的环境，不仅对电力系统未来的发展产生一定负面影响，还阻碍了电力企业的进步。

为了改变这种负面影响，电力行业积极转变思想，大力开发以绿色能源为主的发电模式，而光伏发电就是其中的佼佼者，通过不断提升在光伏发电的调度、规划等方面的控制，从而促使大规模光伏发电系统能够不断的提升和发展。

接下来我们将详细对大规模光伏发电对电力系统的影响进行阐述和说明。

一、光伏发电系统的概述及优势光伏发电系统是通过光伏电池形成电流，再通过逆变器和变压器，省去了过去电池储能环节，从而由逆变器和变压器，将电直接输入公共电网的一种系统。

对于光伏发电系统来说，受地域限制较小，能够充分利用太阳能。

除此之外，光伏发电具有低污染、无噪声、安全可靠、节省燃料、快捷、方便等优势。

但是目前大规模光伏发电都要并入大电网，还存在着一定的问题。

在电网输送功率时，往往会对整个电压系统的电压造成影响。

我们知道，光伏发电主要利用的都是绿色能源，其优势相比于传统的火力发电系统相比非常明显。

以太阳能为例，光伏发电所利用到的能源来源于太阳，暂无明显数据表明太阳能会在短时间内枯竭，因此，以太阳能为基础的光伏发电与传统发电模式相比优势非常巨大，不会像火力发电那样，面临因矿产资源枯竭而导致的发展困境。

大规模光伏发电对电力系统影响综述摘要：推动电力行业低碳发展是中国有效控制CO2排放和推动尽早达峰的重要抓手。

在分别利用学习曲线工具和自下而上技术核算方式分析风电、光伏两类主要的可再生电力和其他各类电源发展趋势的基础上，综合评估了既有政策和强化政策条件下2035年前中国电力行业能源活动碳排放变化趋势。

研究发现，既有政策情景下电力行业碳排放在2030年左右达到峰值，届时非化石能源在发电量中比重为44%，而通过强化推动能源绿色低碳发展的相关政策，2025年前即可达到电力行业碳排放峰值，2030年非化石电力在发电量中比重可以提升至51%，其中可再生电力加速发展将分别贡献2025、2030和2035年当年减排量（相对于既有政策情景）的45%、54%和62%。

尽管从保障电力稳定安全供应角度，煤电装机仍有一定增长空间，但考虑到电力行业绿色低碳和可持续发展的长期需求，仍应加强对煤电装机的有效控制，“十四五”期间努力将煤电装机控制在11亿kW左右的水平。

关键词：光伏发电;电力系统引言我国的经济和科技技术都在处于快速的发展状态,人们对能源的需求也不断在提高?而电力作为当今社会中非常重要的一种能源,人们对电力的要求也在不断地提高?近些年光伏电站的出现很好地为人们提供了大量电力能源,但是在提供电力能源的同时也出现了一些问题,这些问题需要得到合理的解决才能为人们带来更丰富的能源?1光伏发电无功调节原理1.1情景设计为了深入分析中国2035年前电力行业CO2排放趋势,本文设置了既有政策情景和强化政策情景?既有政策情景充分考虑电力部门已经实施或者已经宣布在“十三五”(2015—2020年)期间将要实施的?具有CO2减排效益的政策;强化政策情景则是在专家研判基础上进一步引入新的减排政策并对既有政策进行强化?两个情景下考虑的主要政策[5]?1.2国内目前发展现状2017年的光伏装机量总量已经大幅超过业内人的预期,前三季度,我国新增光伏装机大约为43GW,同比增长了65.4%,累计装机量约为120GW,同比又增长72.6%?其中新增分布式装机15GW,同比也增长了300%以上,累计分布式光伏装机量超过25GW,占比已经达到了21%,分布式装机容量已经远超预期?全年来看,光伏因分布式爆发新增装机量预计将达到55GW?根据中国国家能源发展“十三五”规划,中国到2020年以后,能源产出消费的非化石能源占一次能源消费总量将会超过15%?国家发改委?能源局发布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》提出,到2030年,非化石能源发电占总发电量的50%,到2050年要占全国消费总电量的70%-80%的区间之间,比起当前的占比水平仍差距不小,光伏及可再生能源的发展还有很大提升空间?2017年,中国光伏新增装机达到近50吉瓦的历史新高,光伏新能源开发的发展潜力巨大?2017年11月,国家发改委?能源局联合发布《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》,明确提出分布式发电就近利用清洁能源资源,应该实现完全市场化交易?分布式光伏没有确定的指标瓶颈,“隔墙售电”也突破限制,电网代收电费不用再担心违约问题?而且,市场已经获得各种突破,出现了分布式“光伏+”等各种模式,有屋顶光伏?农光一体?渔光一体等,业内认为,分布式的爆发2017年仅是起点?3算例分析3.1建立健全规章制度我国早在很久之前就对相关的电力行业制定了一系列规章制度，而这些规章制度在如今的社会中可能已经不能发挥出特别大的作用，但是如今电力行业自身也拥有着一系列规程规范，将这两种内容进行有效的结合和统一，那么就会对电力行业产生一定的影响，结合光伏电站生产实际制定的制度规范就可以很好的适应生产运维的需求。

大规模光伏发电对电力系统影响综述摘要：近年来，大规模光伏发电对电力系统影响得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了大规模光伏系统的仿真建模，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就大规模光伏发电对电力系统的影响展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：大规模；光伏发电；电力系统；影响1 前言作为对于电力系统有着重要影响的因素之一，大规模光伏发电的特殊性不言而喻。

该项课题的研究，将会更好地提升对大规模光伏发电的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化电力系统相关工作的最终整体效果。

2 概述光伏发电并网系统指的是依据光伏电池在光生伏特效应的推动下，形成的矩阵型电流，从而接入到并网逆变器以及变压器，形成稳定电压水平下的电流，中间无需通过蓄电池的储能环节，而是直接将电力资源运输到公共电网之中。

这种步骤形成出来的便是光伏发电并网系统，其优点是使得电力经过的中间过程较少，造成电力资源的损耗程度最低，保障了能量消耗的最低值，并且形成发电系统的硬件工具占地空间较小，就算是大规模的光伏发电也不需要非常浩大的场地。

但光伏发电并入大电网后，往往因光伏部分的逆变器离散动作和发电间隙性的特点，在向电网输送功率或被电网输送功率时，都会造成整个电网系统电压的短时或长时变化，这些是光伏发电并网时需要研究和解决的问题。

3 大规模光伏系统的仿真建模3.1光伏电池阵列模型光伏电池的阵列模型是以单二极管模型等效电路为基础建立的，光伏电池的阵列模型与光伏电池之间的串并联关系有关，该模型建立的关键是如何计算光伏组件之间的峰值差异，这点影响着集群性光伏列阵逆变器模型的建立。

3.2换流器以及内环控制模型的建立光伏发电并网时的暂时特征与换流器有关，现在光伏发电的换流器大多是内外双环控制方式，外环控制电压的输入，经过一系列的控制流程之后计算出内环控制的电流参考，体现出外环控制的特性。

运营维护技术大规模光伏发电对电力系统影响综述高震，张亚菇（国网大同供电公司，山西大同文章系统地探讨了光伏发电并网系统及其大规模接入对电力系统特性的多方面影响。

光伏系统的接入减小了电力系统的等值惯性，增加了系统对频率扰动的敏感性，同时提高了系统频率的动态响应性。

对于无功电压特性，光伏发电系统的接入可能引起无功功率不足，影响电压稳定性，需要采用无功功率补偿设备。

在小扰动稳定性方面，光伏系统的间歇性和不确定性导致系统频率与电压产生瞬时波动，需要采取有效的调节措施。

在配电系统保护方面，介绍传统过电流和短路保护的要求，以及应对光伏系统引入的新问题的先进保护装置A Review of the Impact of Large-Scale Photovoltaic Power Generation onPower SystemsGAO Zhen, ZHANG Yagu(State Grid Datong Power Supply Company, DatongTelecom Power Technology光伏电站本身不具备提供无功功率的能力，而传统的同步发电机通常能够提供一定的无功功率来。

因此，光伏发电系统接入可能引起系统无功功率不足，影响电压的稳定性。

为解决这个问题，需要采用无功功率补偿设备，如静止同步补STATCOM）等，以维持系统的无功平衡。

其次，光伏电站的逆变器可能引起电压波动。

由于光伏电站的输出受日照条件的影响，其发电功率可能会出现瞬时变化，导致系统电压的瞬时波动。

最后，大规模光伏发电接入可能对电力系统的电压调节范围和电压总谐波畸变产生一定的首先，光伏发电系统的输出具有间歇性和不确入谐波和电流不对称，因此，需要配备先进的保护装置，能够有效过滤谐波和快速响应电流不对称，防止误动作对系统造成不必要的干扰。

最后，光伏发电系统的接入可能改变配电系统的电流和短路电流路径，因此需要重新评估和调整配电系统的保护策略，主要包括重新设定保护装置的动作参数、采用灵活的保护方案以及引入新型保护设备，以适应光伏系统接入后的电网动态变化。

大规模光伏发电对电力系统影响综述随着全球对可再生能源的需求越来越大，光伏发电已成为最受关注的可再生能源之一。

然而，与传统发电方式相比，大规模光伏发电系统会产生一系列的技术和经济影响。

本文旨在综述大规模光伏发电对电力系统的影响，并深入探讨这些影响及其解决方案。

首先，大规模光伏发电系统会对电力系统的电网稳定性产生影响。

由于光伏发电的随机性和不可预测性，光伏电站产生的电力会影响到电网的供电质量。

这种影响可能导致电网频率波动、电压波动和短期功率波动。

因此，电力系统需要采用适当的技术手段来调节电力质量，以确保电网的稳定性。

其次，大规模光伏发电系统的建设和运行成本较高，需要持续投入大量的资金。

由于可再生能源的税收和补贴政策在不同国家和地区有所不同，导致大规模光伏发电的商业模式和盈利模式也各不相同。

因此，在大规模光伏发电的建设和运行中，需要综合考虑政策与市场的影响，以确保项目的可持续性。

第三，大规模光伏发电系统的接入会对电网和能源市场产生影响。

由于光伏发电的随机性和不可控性，其接入会导致电力市场的价格波动。

此外，光伏发电在电力市场中的地位和作用也随之发生变化。

因此，需要在电力市场的组织与政策设计方面做出相应的调整，以更好地适应光伏发电的接入。

最后，大规模光伏发电对环境产生的影响也不可忽视。

光伏电站需要占用大量土地资源，在光伏电池的生产和回收过程中会产生大量的二氧化碳和其他污染物。

因此，在大规模光伏发电的建设和运行过程中，需要采用环保措施，以减少其对环境的影响。

总之，大规模光伏发电对电力系统影响综合，需要考虑多种因素的影响与调整。

在大规模光伏发电的建设过程中，应采用可持续的商业模式和技术手段，合理规划电力市场和电力系统的组织，以充分发挥光伏发电的优势。

大规模光伏发电对电力系统影响综述摘要：随着经济和科技水平的快速发展，能源结构发展至今，我国目前的能源结构依旧是以传统能源为消费主体。

同时对于传统能源的消耗量也在日益地增加，由于传统能源大多属于不可再生能源，因此调整能源结构，利用新的技术优化能源消耗结构，让新能源代替传统能源，以此来更好地满足当今市场的需求。

关键词：分布式光伏；并网发电系统；发展应用引言为解决集中式供电方式，在面向大机组模式以及大电网的模式发展进程当中有系统不稳定的问题、且局部在产生事故之后非常容易扩散，停电的面积非常大等情况，本文针对分布式光伏并网发电系统的发展应用做出了进一步探究，提出了分布式光伏并网发电系统总体设计措施，有益于电力系统的绿色、稳定发展。

1分布式发电系统的优势分析分布式发电的实现，是基于以往使用的集中式供电方式实现的集中式供电方式，在面向大机组模式以及大电网的模式发展进程中，出现了系统不稳定的问题。

局部在产生事故之后非常容易扩散，以至于停电的面积非常大，尤其是构建的电力系统十分庞大时，便会提高事故出现的概率。

此外，集中式供电方式并不能对负荷变化不足问题有效跟踪，在增加负荷峰谷之后，会降低电网负荷率，也会降低发电设施的利用率以及输电设施的利用率。

但是，应用分布式发电系统配合集中供电系统的应用，可以有效解决很多问题。

（1）在分布式发电系统当中，每个电站都是彼此独立的，用户可以自己做好控制，所以不会有大规模停电的情况发生。

（2）该系统可以监控区域当中的电力性质以及相关质量，实现原地发电原地应用的目标，输电和配电没有较高的损耗，不需要对配电站进行建立，可以对附加的输配电成本降低，甚至规避成本。

此外，并没有较高的土建成本和安装成本，无论是在农村区域还是在山区，都非常合适，可以提供正常的电力能源。

（3）该系统可以对大型集会以及庆典当中需要使用的移动分散式发电车供电需求给予满足。

（4）该系统还可以满足高峰电力需求。

在白天高峰用电时进行供电，且有理想的调峰性能能，够对电网功率因素加以改善，使电力系统具备非常强的灵活性。