并网光伏发电系统对电网影响的研究

孙富荣

摘 要：光伏发电是一种重要的发电方式，光伏发电系统并入电网可以将光伏发电产生的电能进行转化，满足公众电力的需求。研究工作开展中对并网光伏发电系统对电网的影响进行了讨论，重点提出了未来光伏发电技术的研究方向，提出光伏电并入电网的对策，这样可以更好的协调两者之间关系，实现共同发展。

关键词：光伏发电系统;电网;影响

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.172

截至2017年底，全省全口径新能源开发利用量占能源消费总量的比重达4.3%。新能源发电呈现跨越式发展，发电装机容量达2437万千瓦，占全省电力总装机的19.4%。其中，风电、光伏发电装机容量均突破千万千瓦级，分别达到1061万千瓦、1052万千瓦，分布式光伏具有发电量小、分布广、可调节性差的特点，其接入电网后对电网的规划设计、调控运行将产生一定的影响，因此光伏发电的应用越来越广泛。

1 并网光伏发电系统对电网的影响

并网光伏发电系统的核心是逆变器，该器件包含的东西比较广泛，具有重要的作用。逆变器包括信号检测、电流控制以及抗孤岛，具有检测、控制保护的作用。为了保证逆变器的顺利工作，逆变器采用的电路为桥式，这种电路模式可以将直流电转化为交流电。逆变器工作开展中对电流会进行相应的控制，保证频率的护理性，同时对并网点的电压进行跟踪，通过这些方式保证功率的稳定输出。

光伏发电会对电网产生一定的影响，影响主要体现在以下几个方面：首先光伏发电会受到太阳光的影响，发电效率具有波动性，这样会对配电网的负荷特性产生变化。其次光伏发电不具有自动调度的功能，不能对电流和电压进行调整，势必会减少发电容量，增加调度难度。再次光伏发电在接入的过程中会产生方向电流，如果光伏发电的规模比较大会使电压升高，超过承载负荷。最后还会对保护产生一定的影响，变电站保护目的的实现是通过断路器完成的，光伏发电的比例过高的话会对网络进行扩撒，由单一的电流网络向多端网络转变，从而改变电流的大小和方向。

2 未来光伏发电技术的研究方向

（1）储能技术。光伏发电系统运行中需要逆变器与储能设备的配合，储能器可以吸收能量，也可以释放能量，这样可以进行频率的调节。未来在研究的过程中需要重点对储能技术进行研发，创新储能设备。

（2）谐波抑制。光伏发电过程中会出现谐波，尤其是在低功率运行时，这样会影响到发电的效率，因此需要对谐波进行抑制。谐波抑制手段包括群控和补偿两种。群控顾名思义就是对多个设备进行控制，具体而言就是对逆变器进行控制，控制时采用并联的方式，这样可以提高电流通过的容量。相对于传统的技术群控技术通过控制可以保证1台逆变器处于工作状态，提升功率，对于谐波会产生一定的抑制作用。补偿指的是逆变器中加入滤波器，通过滤波器对谐波进行削弱。

（3）新型逆变器。现有的逆变器不具有自动调整的功能，电流电压变化比较显著，无法满足光伏發电接入电网的需求，因此未来的发展中需要加快新型逆变器的研发。新型逆变器需要具有自动调整的功能，合理的控制电流和电压。在进行逆变器研发创新时需要具体的算法和协调机制，通过对这些情况研究能够提升新型逆变器的性能，为光伏发电提供支持。

3 光伏发电并入电网的方法

（1）深入研究作用机理。光伏发电通过微电网的形式与电网进行并入时会产生相应的作用，这种作用会对电网的运行产生一定的影响。在分析影响时需要采用多元化的方法。微电网会对电网的安全以及稳定造成影响，因此分析方法与高压系统有所不同，研究工作开展中需要深入分析影响，对影响出现的机理进行讨论，形成相应的理论，为光伏发电并入电网奠定理论基础。

（2）构建系统验证环境。在对光伏发电系统进行分析时要构建相应的模型，并与发电系统的动态及静态进行相应的对比，这样可以完善模型，保证模型构建的合理性。使分析软件具有计算能力，为两者的融合提供技术指导。在进行光伏发电系统建模研究的基础上，建立光伏发电系统并网的典型案例，包括典型光伏发电系统、光伏发电系统典型运行方式、典型控制措施等，然后对案例进行仿真计算，通过对这些典型案例的不断积累，建立光伏发电系统并网的典型案例数据库，为仿真分析研究光伏发电系统对大电网安全稳定影响提供良好的实验环境。

（3）研发控制设备。要想实现两者的顺利并入还需要研发相应的控制设备，光伏发电并入电网会丰富电网的故障类型，传统的故障检测方法无法满足工作的需求，因此需要研发新型保护技术。并网过程中会出现孤岛现象，孤岛现象指的是并网过程中电源在出现故障时继续供电，为了保证用电的安全，需要定期进行检查了解是否存在孤岛现象，如果发现孤岛现象要及时的解决，减少孤岛现象对并网工作的影响，保证并网工作的顺利进行。

（4）建设微电网技术配套。最后光伏发电系统并入电网时要建设微电网技术配套，在建设微电网技术配套时需要充分的了解各项技术指标及特性，确定技术要求。技术规范制定时还需要考虑到光伏发电系统的规模、系统运行过程中接入的电压数量以及电能等，这样可以使技术规范制定的更具有针对性，更合理。合理的制定技术规范具有重要的作用，规范的制定可以为光伏发电并入电网工作提供指导，保证电网的稳定，避免对电网产生危害。

4 总结

并网光伏发电系统对于电网具有一定的影响，这些影响体现在很多方面。光伏发电是当今社会重要的发电形式，因此需要加快光伏发电技术的研发，储能技术、谐波抑制、新型逆变器这些都是未来研究工作的重点，这些技术的研发能够提升光伏发电的效率。光伏发电系统在并入电网时可以通过以下的途径：深入研究作用机理、构建系统验证环境、研发控制设备以及建设微电网技术配套，这样可以实现两者的协调发展。

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