摘要：隨著當前世界能源形勢的日益緊張化，以及社會環保意識的不斷增強，當前我國社會對可再生能源特別是一些新型清潔能源的需求正在不斷上升。隨著光伏發電技術在電力系統中的不斷應用，使得對電力系統的系統控制、電力調度及規劃建設等都成為了杜會各界人士關注的焦點。文章結合實踐，就大規模光伏發電對電力系統的影響進行簡要分析。

1、前言

在時代發展的新形式下，人類面臨著化石能源枯竭的現象，同時人類的生產生活活動也造成了環境的日趨惡化，在這樣的情況下，對可再生能源的需求較大，其中，光伏發電作為一種新型的能源獲取方式，逐漸引起了人們的重視，大規模光伏發電系統的應用，給人們的生活帶來了極大的便利，提高了相應的經濟效益，同時對電力系統造成了較為深遠的影響。

2、大規模光伏發電系統分析

2.1光伏電池與陣列模型

在光伏發電電池模型中，將復雜的公式轉變為簡單形式，進而得出符合光伏發電模型的數學公式。光伏電池陣列模型是通過光伏電池模型的排列與電池模型建構的，其核心是光伏陣列與光伏組件不同進而出現多峰值，多峰值的變動將會影響光伏模型內電池模型的建構。

2.2內環控制系統

換流器是光伏發電模型的重要組成部分，主要由內環與外環多項控制。外環是對光伏的電壓輸入參數控制，并將電壓輸入參數轉為內環控制的電流參數，結合得出的參考數選擇模型構建方法與手段。內環對電流輸入參數控制的原理是外環內電流控制狀態的根據。

2.3動態模型構建

在光伏發電動態建模過程中，使用方程組進行光伏發電全過程系統展開方程式模型建立。此外，將逆變器控制通過方程式展現，MPPT的控制也應轉為狀態方程表示，然后進行方程結合構成新的方程式進而建立光伏發電系統模型。

2.4光伏發電系統模型研究

光伏發電模型在仿真電力系統平臺構建中發揮著重要作用，能夠加快電力系統仿真模型研究。目前，我國的光伏發電系統模型分PSD-BPA和PSASP。該平臺的研究將光伏發電的靜態與動態予以展開和融合，為建立光伏發電的仿真模型與商業性質的平臺系統創造了條件，模型功能的多元化、靈活性也進一步加快了光伏發電模型建構。

3、大規模光伏發電對電力系統的影響

3.1影響了系統有功頻率特性

光伏發電擁有的特性包括了精致的電源、低電壓穿越期間的不同特征、外處理的速記波動性、脫網現象較為頻繁及環路器并網過程中的無轉動慣性等等，這些特性的存在使得大規模光伏發電在介入時會破壞系統的穩定性，使得一些狀態特性發生相應的變化，從面影響了整個電力系統的的規劃與運行。除此之外，在實施光伏發電時，會產生較為頻繁的隨機被動，從而沖擊了系統的平衡性，影響了對系統的次調頻，對電力系統的有功經濟調度等一些運行特性會產生重大影響。與此同時，囚為大規模光伏發電的介入，使得電力系統需要根據實際情況進行相應的調整。而且，由于電源是靜止的原件，因此會隨著所接入光伏發電的規模增大而增大，使得電源在實際運行時略顯不足，則需要及時更換電源來滿足光伏發電的需求。嚴重時還會導致電力系統崩潰，進而增加了所需維護的實際工作量。

3.2影響了無功電壓的特性

由于大規模光伏連接在惡劣環境下負荷水平差，連接區域電網短路容量較低，光伏電力要借助高壓輸電網輸送。隨機波動有功處理擊穿較近范圍電網和長輸電通道，容易導致無功穩定性降低，母線中的電壓急劇變化。另外，當下并網工作形式的光伏電源無功電壓應用效果較差，其電壓風險性增加，出現電壓質量越限。針對一定區域中光伏分散接入配電網，打破了傳統網架模式，逐漸走向雙電源電網潮流分布，朝向等有明顯改變，降低配電網電壓質量，影響光伏接入位置、接入范圍、出力等有著直接聯系。

3.3影響系統運行的可靠性

當前的光伏電池在實際使用過程中，雖然不存在電磁量及機械不平衡的動力學難題，但卻存在電氣運行不穩定的現象，從而使得大規模光伏發電的接入極大地影響了電網運行的穩定性，也無法正常發揮出系統功能的作用。光伏發電的接入改變了系統的實際功率，從而使系統內部出現了運行不穩定的現象，這種不穩定的現象主要出現在電力系統內部的最大功率點附近。因為系統中的不平衡功率可以被電力系統中的直流側電所吸收，因此也相對減弱了電容的存儲能力，影響了電力系統實際運行的可靠性。

3.4影響了攻角穩定性

根據大規模光伏發電系統的運行特性可以知道，經過光伏發電系統所產生的電能是經過變壓器和逆變器直接并入公共電網，在這樣的情況下，這些電能具有隨機波動和沒有轉動慣量的特性，會對電網原有通道的傳輸功率和潮流分布造成一定程度的影響，使電網系統的等效慣量相應的減小;另外，光伏發電系統的動態支撐技術與原有的發電機組不同，當大規模光伏發電系統并入電網系統的時候，電網的功角穩定性會出現相應的變化，這樣的變化與光伏發電系統的規模、位置和控制技術有著一定的關系。光伏接入對電網功角穩定性可能有改善效果，也有可能會導致惡化。

3.5對電能質量的影響

電能質量是電網運行中十分重要的考核指標，在大規模光伏發電系統接入到電網系統中之后，相當于對原電網系統中的電源結構進行了相應的擴充;另外由于光伏發電系統的規模和數量存在著一定的差異，在這樣的情況下，會對電網的網架結構產生一定的影響，使其出現相應的變化，這樣的變化會使電網的潮流分布難以得到控制，相應的電網系統中的電壓質量就會降低，影響了用戶的用電體驗，同時，由于目前電網系統中用戶所使用的電子器件的數量正在不斷的增多，電能的消耗程度正在不斷的增加，給電力系統的運行造成了一定的負擔。

3.6對配電系統保護裝置的影響

在電網系統當中，為了保證電網系統的正常運行，需要相應的保護裝置來對電網設備的安全穩定運行進行保護，在大規模光伏電源接入配電系統之后，配電系統的電網運行情況就會發生相應的變化，相應的配電系統的故障特征也會發生一定的變化，在這樣的情況下，配電系統中保護裝置的作用就不會得到充分的體現，比如在大規模光狀發電系統接入電網系統的時候，網架結構會轉化為雙電源或者多電源的拓撲結構，電網系統中的保護裝置會發生誤動或者拒動的情況，這樣會對電網系統的運行產生一定的影響;另外，大規模光伏發電系統的接入也會使電網系統中變電站備用電源自投裝置的正常應用產生相應的不良影響。

4、結語

光伏發電具有清潔無污染的優點，是我國目前較為理想的新能源，可以有效解決當前我國經濟發展過程中能源不足的現實困境，從而促進經濟社會的蓬勃發展。但是大規模介入光伏發電會影響到電力系統運行的穩定性，因此需要慎重考慮大規模光伏發電的接入，要根據地區的實際情況來充分發揮出大規模光伏發電的實際作用。

(徐慶 仝進 國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司  江蘇省宿遷市  223800) 

參考文獻;

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[4]毛志成，任強.大規模光伏發電對電力系統影響綜述[J].科技風2016,(15)

作者簡介：

徐慶(1991.1.14)，性別：男;籍貫：江蘇南通;民族：漢，學歷：碩士研究生;職稱：助理工程師;職務：變電檢修工;研究方向：電氣試驗及檢修、電機本體設計。

全進(1990.3.10)，性別：男;籍貫：江蘇宿遷;民族：漢;學歷：碩士研究生;職稱：助理工程師;職務：變電檢修工;研究方向：高電壓與絕緣技術、電力電纜絕緣診斷。