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有关光伏并网发电系统对电网的影响研究

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有关光伏并网发电系统对电网的影响研究　侯锐杰　（国网甘肃省电力公司调度控制中心７３００３０）　理论广角　●Ｉ　［摘要］如今，太阳能光伏发电技术已应用于实际，由于在治理环境污染方面发挥着巨大作用，而且开发的成本也比较低，所以光伏发电将在未来的应用前　景将十分广泛。但是由于光伏发电本身存在着一些问题，十分容易受到天气、时间还有地理位置等的影响，使得光伏发电的发电量变得越来越小，所以现阶段对于　光伏发电的研究仍存在许多问题，即便未来的发展前景很好，仍然有许多难题需要被解决。本文主要是探讨光伏并网发电系统对电网的影响。【１］　［关键词］优势影响前景　中图分类号：ＴＭ　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）３５—０２５５一Ｏ１　随着社会的发展和科技的进步，人们对能源的需求量也在逐步提高，而目　前的面临的窘境就是能源的匮乏。因此对新能源的依赖性也在逐步增强。而太　阳能就是目前备受欢迎的新能源之一。太阳能之所以如此受欢迎，就是因太阳　能的取不竭、用不尽、无污染等优点。而且目前利用光伏发电已成为能源开发利　用中的首选。（２】而光伏发电作为一种新型技术，在很多方面都未能被人理解，而　电网是用来输送电能的重要一环，对发电系统来说尤为重要。为了让并网光伏　发电更好地为人们供电，研究光伏发电对电网的影响就显得尤为重要。　一．并网光伏发电系统简介　光伏并网发电系统分为两种：一种是集中式，另一种是分布式。分布式的并　网相对较小，但是实际运用起来相当灵活。而对于集中式来说，占用的土地面积　较大，一般会建设在无人居住区，由于建设的规模庞大，耗费大量资金和时间，　一般没有被大量使用。生活中常见的并网光伏发电系统包括逆流并网光伏发电　系统、无逆流光伏发电系统、切换型并网光伏发电系统和有储能装置的并网光　伏发电系统。口１　＝　有关光伏并嘲发电的优势　光伏并网的发电系统就是将太阳能转化为电能，甚至不需要经过储蓄电　池，可以直接通过相关的逆变器实现电能的输入。那么使用光伏并网发电有什　么优势昵？　ｌ、在建设光伏并网的发电系统时，需要占用土地，但是这些土地可以是那　些不适合人类居住的区域，例如沙漠，这样不仅可以节约土地面积，还能够在所　占用土地的下边种上一些植物，这样一来，又可以保护到当地的水土；　２、光伏并网发电系统的发电不通过蓄电池，这样就可以减少蓄电池中的化　学成分对环境的污染；　３、在建立光伏并网发电系统时，利用分布式的建设，使进出入电网时灵活　方便，这样不仅可以抵御自然环境的干扰，还可以减轻电力系统的负荷。　三．有关光伏并嘲发电系统对电嘲的影响　由于光伏并网发电本身的缺陷，导致电网在建成之后，同样也受到一些因　素的影响，例如地理环境、温度气候、季节变化等影响。除了这些，还有一些影响　因素，笔者将分为以下几点来谈：　１．由于光伏发电系统不具备调频和调峰的能力，使电网的早晚负荷遭到了　严重冲击。这样使光伏发电系统中原本具备的能力并不能在实际中发挥出来，　那么这就会对电网有所要求。电网必须为光伏发电系统做好调峰的工作，使光　伏发电系统能够发挥出它的实际能力　２．受气候条件的影响。在光伏并网发电系统在进行发电的时候，一旦有　气候的变换，电网就要为发电系统进行一系列的维护，做一系列的工作。但是，　通常在这种情况下，电网就需要付出相应的经济代价。　３．远距离输送给电网造成的影响。在光伏并网发电系统进行远距离输电　时，由于距离较远，会使在输电的稳定性上存在问题。当发电形成一定规模时，　必须要采取相应的措施，否则就会造成电量的大量损失，更会造成巨大的经济　损失。　４．电网运行时所产生的经济方面的影响。光伏并网发电系统利用的都是太　阳能，不管是目前还是未来，无疑都是一个绝佳的选择，对环境的保护也起到了　相当大的保护作用。对电网的运行也产生了影响：因为光伏并网发电系统运用　的是太阳能，具有一定的周期性，不仅不会影响人类的生存环境，也能够节约大　量的资源；而在经济效益方面，由于太阳能的取之不尽，用之不竭，使得光伏发　电运用十分广泛，当然也会带来巨大的经济效益。　５．电网供电的可靠性影响。在光伏并网发电系统运行时，会影响电力系统　的运行，使其可靠性遭到威胁。举个例子，如果光伏并网发电系统在其所处的交　流电处停电，而与此同时光照强度又很低时，往往就会使输送的电能满足不了　需求。　６．电能计量方面的影响。在光伏发电系统并网前，电网中电能的流向是单　一的，而在并网后，又会出现双向的情况。这就会使电能计量模式无法适应这种　“突变”的情况，在这种情况下，只能够将电能计量模式改为双向的，才能适应并　网后的情况。此外，必须要考虑的就是，在光伏并网发电系统的运行过程中，必　须要合理的使计量系统反映电价差别等方面。　７．继电器的影响。在光伏并网发电系统运行时，因为处在电能传输的末端，　所以相应的电压就会很低。再加上现在使用的配电网络为放射型的，所以其中　的电流很少会发生转移，这个特点也导致了许多继电器没有敏感的方向性　虽　然目前已经投入使用了分布式发电系统，但是不会仅仅因为分布式的使用使继　电器原有的不足得到巨大的改善。然而现增的分布式发电系统若不能与原有的　继电器相适应的话，就会使电网系统出现故障。　８．对其他方面的影响　在光伏并网发电系统的运行过程中，一旦电网出现　故障，光伏并网发电系统便会不正常运行。而再次接人电网时，就会对电网产生　一定程度的冲击。所以必须采取积极的应对措施，尽量减少这方面的问题。此　外，在光伏并网发电系统中的某些系统也会对电网的稳定性等方面造成一定的　影响。　四．对光伏并嘲发电系统的前景展望　随着科学的进步，对光伏并网发电系统的研究越来越深入，而且不断有新　技术的产生。但是想要提高其发电效率，必须要彻底掌握发电系统的各个方面。　再者就是要使光伏并网发电系统能够全面的应用，这样未来中国的能源危机不　仅得到了缓和，同时环境污染也得到了巨大的改善。而目前对光伏并网发电系　统的研究仍然处在初期阶段，仍然存在着投资大、发电量小、易受环境影响等缺　点。　据统计，我国的供电可靠性的管理模式仍然停留在传统阶段，殊不知该管　理模式也会对未来的发电系统造成一定的影响。所以，为了使未来光伏并网发　电系统更好的工作，必须要对供电可靠性管理的模式进行整改，当然首先要找　出原始管理模式的不足，针对不足提出整改意见，对管理模式进行创新，最终服　务于光伏并网发电系统的工作。　五，结束语　通过以上的论述，光伏并网发电目前仍然存在着许多问题，对光伏发电的　研究也将会是一个长远的路程，但是通过上面的分析，光伏发电在经济和环境　方面所具有的巨大潜力使得光伏发电在未来必将具有巨大的发展空间，前景一　片光明。所以，目前需要做的就是针对光伏并网发电系统在运行过程中所暴露　的问题，通过不断地研究与试验，一一解决，在这个过程中，仍然要对光伏并网　发电系统中产生的其他问题加以重视，并提出解决方案。　参考文献　［１】邓紫毅．光伏并网发电系统对电网的影响研究综述［　科技创新与应　用，２０１４，Ｏｌ：１２１－１２２　［２］刘谋君．光伏并网发电系统对电网的影响分析［Ｊ］．科技创新导报，２０１４，　０３：１００－１０１　［３】戚琪，郑碧娜．并网光伏发电系统对电网稳定的影响研究［Ｊ］＿机电信　息，２０１３，０６：１８９－１９０　科技博览ｉ

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大规模光伏发电接入对电力系统调峰、调频、调压的影响

大规模光伏发电接入对电力系统调峰、调频、调压的影响

模式：集群开发，集中接入。

大规模光伏电站群的接入时，其运行特性不可避免地会对传统电网的调峰、调频、调压等多方面产生影响。主要讨论的问题就是如何通过建模和仿真来体现这一影响。

1.国内外研究综述

目前光伏发电装机容量在各国都在逐步提高。现有多国对光伏发电等分布式发电供能技术展开研究，但涉及其并网对大电网的影响，以及并网运行后对大电网调峰、调频、调压等诸多领域的研究大多刚刚起步。

大规模光伏发电接入电网时，其所发电能被直接输送到大电网，由大电网统一调配向用户供电，与大电网之间的电力交换是单向的。光伏发电电源接入配电网后，会带来各种扰动，影响系统电能质量，主要体现在电压闪烁和谐波、电压脉冲、浪涌、电压跌落、频率偏移、瞬时供电中断等动态电能质量问题。目前，主要通过减少分布式电源启动次数，通过逆变器将光伏发电电源接入配电网，降低光伏电源输出功率变化对电压的影响。对于谐波问题，可以在谐波电压水平较高的母线上安装特殊滤波器。

文献[1]针对大规模光伏发电接入电力系统这一内容，在建模方面，基于并网光伏发电系统的主要环节，建立了等值电路，并进一步提出了光伏阵列的功率模型、并网汇集点的注入功率模型和逆变器的功率平衡模型，对于分析研究并网光伏发电系统的运行方式及其向大电网传输功率的大小具有重要作用；文献[2]是从电网分析计算的角度研究了光伏发电系统并网；文献[3]建立了包含光伏阵列、具有最大功率跟踪功能的逆变器、变压器及控制系统的并网光伏电站整体模型，提出了并网光伏电站等值简化电路、光伏阵列至逆变器出口侧等效电路、逆变器出口侧至变压器部分的等效电路和变压器出口侧至并网点部分的等效电路，用实测数据进行了仿真验证。

在分析软件方面，PV F-CHART是综合性的光伏发电系统设计与分析软件，其中的公共电网接口子系统与并网问题相关；PV-DesignPro是光伏发电系统运行的仿真软件，其中“PV-DesignPro-G”版适于并网系统 （grid-connected systems）；PV*SOL是光伏发电系统的设计、规划和仿真软件，对与公共电网的关联也有所考虑；PVSYST面向规划人员、运行工程师和研究人员，能够进行完整光伏发电系统的研究、仿真和数据分析，包括与公共电网的互联,也是教辅工具。除了这些英语版的软件外，还有德语版的PV Professional和意大利语版的Tetti FV等分析软件。目前光伏发电系统的分析软件，能够根据地理位置和气息条件仿真一段时间内的太阳光照情况，可以用于进行光伏发电系统的规划，对于光伏发电系统自身的MPPT、逆变器和滤波器的运行控制和参数选取有比较周全的考虑，但用于电网分析计算则还有很大的欠缺，尤其是难以用于并网后大电网的分析计算。

光伏并网对电网谐波的影响及抑制

光伏并网对电网谐波的影响及抑制

光伏并网对电网谐波的影响及抑制

摘要：光伏并网发电系统的主要来源是太阳能，积极将太阳能转化成电能，在并网逆变器的作用下传输到电能内，实现电能供应。光伏并网发电系统内的关键技术比较复杂，关键技术的应用目的是提高太阳能的转化率，解决我国电能资源中的消耗问题，推进清洁能源的利用率。光伏并网发电系统中的关键技术起到重要的作用，不仅深化了对太阳能的应用，更是改善了光伏并网发电系统的运行环境。

关键词：光伏并网；电网谐波；影响；抑制

1光伏并网发电系统的特点

由于光伏并网发电系统的工作原理是基于半导体的光生伏打效应将太阳能直接转换成电能，然后通过逆变器将光伏电池阵列发出的直流电转化为符合要求的交流电，并通过变压器接入电网。

由于受到白天夜晚，以及不同天气、地域以及时间的影响，光伏并网发电系统具有不同于普通火电、水电发电系统的独特性：

1.2.1 随机波动性

由于发电系统所处的环境温度、天气条件以及太阳能光照强度等因素的影响，使得光伏发电具有明显的随机波动性，随着光照条件、强度以及天气的变化，光伏发电系统的输出功率呈随机波动的特点。

1.2.2 纯有功功率性

目前将光伏发电的输出电并网至电网的主要方法是逆变器，其控制方式是输入电压源，输出电流源，即电压源电流控制方式；这种方式通过控制输出电流跟踪网点电压进行并网。输出功率因数近1，几乎为纯有功功率输出。

1.2.3 孤岛保护负荷相关性

孤岛效应可以通过抗孤岛设备监测出来，目前的发电现状，光伏发电容量在电网中比重较小，监测准确度较高，但随着光伏并网发电系统的发展，光伏发电容量也在逐步提高，这就使得孤岛效应监测的时间增长，有可能和失败而导致电网故障。

同时，由于分布式光伏并网发电系统和集中式光伏并网发电系统类型的不同，其有着各自独特性：对于分布式光伏并网发电系统，其接入电网一般为低压配电网（0.4 kV），由于其户用式分布，所以还可以与风能发电等新能源一起形成微网并接入电网；而对于集中式光伏并网发电系统，由于其发电站式集中分布，所以可以更容易的进行电压和无功调节，因而更容易接入电网，接入电网以高压（10 kV）为主，但也是由于集中分布于远离城市的光照充足的区域，使得输电距离更远，容易形成干扰，并使得电路老化和损耗，二次设备成本较高。

光伏电站并网对电能质量的影响分析

光伏电站并网对电能质量的影响分析

光伏电站并网对电能质量的影响分析

相比传统的能源资源，太阳能一直被认为是一种环保可持续的能源选择。在过去的几十年中，光伏发电技术得到了长足的发展和应用，光伏电站作为能源转换的中心，已经成为了一个普遍存在的能源形式。然而，光伏电站并网对电能质量的影响一直备受关注。在本文中，将分析光伏电站并网对电能质量的影响，并探讨可能的解决方案。

首先，光伏电站并网在电能质量方面带来了一些挑战。由于太阳能的不稳定性和间歇性，光伏电站会在一天中出现频繁的功率波动。这些波动可能会对电网的稳定性和供电质量产生负面影响。例如，当光照条件突然发生变化时，光伏电站的输出功率可能会迅速增加或减少，导致电网的电压和频率出现波动。此外，光伏电站并网可能会产生谐波和干扰，对电网和其他用户的设备造成损坏。

为了解决这些问题，一种常见的方法是采用能量储备装置，如电池组或超级电容器，来平衡光伏电站的输出波动。这些储备装置可以在光照条件变化时提供稳定的电能，从而减少对电网的冲击。此外，适当的发电策略可以帮助减少功率波动。例如，根据天气和电网负载的预测，可以调整光伏电站的发电功率。这需要使用先进的预测算法和智能控制系统。

另一个影响电能质量的因素是光伏电站的谐波和有功功率因数的问题。在光伏发电过程中产生的谐波可能会干扰到电网和其他用户的设备。因此，必须采取相应的措施来减少谐波的产生和传播。例如，可以使用谐波滤波器来抑制光伏电站的谐波。此外，应优化光伏电站的设计和运行，以最大限度地提高其功率因数。通过采用适当的控制策略和技术手段，可以实现在光伏电站并网过程中达到较高的功率因数。

此外，与传统的能源电站相比，光伏电站还存在电磁辐射的问题。光伏电站中的逆变器和变压器可能会产生较高的电磁辐射水平，对人体健康和周围环境造成潜在风险。为了减少电磁辐射的影响，可以采用电磁屏蔽和隔离措施。此外，应对光伏电站的布局和设计进行优化，以减少电磁辐射的传播和接触。

关于太阳能光伏并网发电系统的研究

关于太阳能光伏并网发电系统的研究

关于太阳能光伏并网发电系统的研究

太阳能光伏并网发电系统，顾名思义，是指将太阳能光伏发电装置集中起来，通过逆变器转换成交流电后并入公共电网中以供应用的一种发电方式。这种发电方式与传统的燃煤、燃气等发电方式相比，有着环保、清洁、安全等诸多优点，已经受到了广泛的关注和应用。

太阳能光伏并网发电系统的构成比较简单，一般由太阳能电池板（即光伏组件）、逆变器、智能监控系统、直流汇流箱和交流配电箱等几个部分组成。太阳能电池板是该系统的发电核心部分，通过吸收太阳辐射，将光能转换成电能，并将直流电传输到逆变器中。逆变器则负责将直流电转换成交流电并将其送入公共电网中。智能监控系统则可以实时监控系统运行状况，及时发现相关问题，直流汇流箱则可以将多个太阳能电池板并联，并将它们的直流电汇集到一起。交流配电箱则负责将逆变器转换成的交流电进行合理的分配，以供合理使用。

在实际应用中，太阳能光伏并网发电系统的主要优点在于其具有较高的经济效益、显著的环保效益和稳定的电量输出。首先，太阳能光伏并网发电系统的建设和运营成本相对较低，居民或企业可以很容易地购买和使用。其次，该系统的环保效益表现在其不需要消耗任何化石燃料，不会产生任何有害物质，更不会造成污染和温室气体排放等。最后，太阳能光伏并网发电系统在稳定性上也具有很大的优势。由于其直接受阳光能源驱动，因此可以长时间保持稳定运行，不受外界的干扰和影响。

但是，太阳能光伏并网发电系统的发展也存在着一些问题，主要表现在系统运行稳定性、社会认知度和政策支持等方面。由于太阳能光伏发电系统的输出电量与天气、时间等因素有很大的关系，因此其运行稳定性一直以来都比较受限制。此外，太阳能光伏发电系统的发展过程中，相关政策的制定和支持并不充分，尤其是在电网接入和贷款方面，还存在较大的不确定性。

综上所述，太阳能光伏并网发电系统在未来的发展中，需要进一步完善技术并加强政策支持。在技术方面，应将研究重点放在系统的稳定性、效率和经济性等方面，提高太阳能光伏发电系统的实用性。在政策方面，则应该制定明确的政策法规，明确资金支持、激励措施和成本补贴，增加社会对太阳能光伏并网发电系统的认可和接受度，促进其大规模的应用和发展。