大规模光伏发电对电力系统影响研究

摘要：我国经济水平在近几年得到了显著的提升，找寻新的能源对传统能源进行替代已经是迫在眉睫的任务。近几年，人们的生活质量得到了改善，同时，对能源有了更高的要求。因我国人口众多且能源需求量过大，从而出现各区域能源市场的情况发生。因此，有关部门以及工作人员提高了对能源保护的重视程度。太阳能作为可利用清洁电力能源，能够使传统火电短缺的情况得到缓解，提高人们的生活质量。本文对光伏发电概念和原理进行介绍，分析大规模光伏发电系统，并探究大规模光伏发电针对电力系统带来的影响，详情如下，以供参考。

我国经济环境改善之后，科技水平发展迅速，各行各业提高了对环保的重视程度，在当前背景下，新能源引起了有关部门以及工作人员的高度重视。光伏发电重视是当今社会背景下的新型技术，能够使新能源得到完善，合理应用光伏发电技术能够实现阶段社会用电压力得到缓解。但实际上传统的水力、火力和光伏发电之间存在差距。光伏发电并网期间非常容易对电压以及运行频率产生影响。对此情况，针对大规模光伏发电对电力系统的影响进行深入研究变得十分重要。

光伏发电概念和原理分析

光伏发电概念分析

光伏发电指的是通过半导体的光生伏打效应，将太阳光线转变为电力资源的新型技术。光伏发电站建设所在地的选择与所在地太阳辐射条件及地形气候等特性均会对发电站出力产生显著影响。因此，应以组件选择逆变器参数作为依据，与发电站建设所在地的测光数据及气象测试数据进行结合，在温度与辐射量双重条件下进行复核计算，为串联并联的设计合理性提供保障。一般来说，是由太阳能逆变器、电池板以及控制器几个层面构成，通过电池串联几率连接控制板、逆变器和电池板，构建成太阳电池组之后，通过助攻率控制器的装置对光能的转换产生推动影响，用此方法构建了光伏发电装置。

光伏发电优势分析

光伏发电是当前背景下具备前沿性特点的发电措施，该发电措施与传统水力火力发电方式进行比较优势显著：第一点，光伏发电是对太阳光线进行充分的应用来获取新的能源，这一种能源不会出现不足或者是枯竭的情况发生，能够确保具备充足动力源泉。第二点，通常来说光伏发电是通过物理光伏特效应来发电，在发电环节中不会形成其他物质，能够对环境进行保护，避免环境遭到破坏和污染。第三点，光伏发电的机理是对太阳光线进行充分应用产生能源，通过物理机理转化太阳光为电能，用此方式为电力质量提供保障。

大规模光伏发电系统研究

光伏电池与阵列模型

光伏电池是大规模光伏的关键环节，深入研究光伏电池排列情况有着非常重要的意义。二极管模型是光伏电池的构成结构，一般来说数学表达式在kcl状态下十分固定，但因工程计算表达公式是光伏电池提供开路的电流电压以及最大效率电压处理均是固定状态的情况下，通过串联这一方法，其中不涵盖大规模光伏发电系统所选择的阵列模型。在选择电阻串并联数量过程中，应该对光伏发电站建设地点的太阳辐射情况、温度环境情、气候条件及直流通路耗损对于阵列输出功率产生的影响等诸多因素进行具体分析。

电网换流器与控制模型

对并网换流器来说，一般来说是从大规模光伏发电方向视角出发，进行精准的分析，但因外环核心管控主要是对电压量输送进行研究，在控制装置之中形成的电流数值可以控制内环。并网措施以及特性能够对换流器形成直接的影响，通过光伏来发电的期间通常是借助前馈架构控制措施，确保控制器简易便捷，通过这一措施能够避免受到时间的约束，并且在换流器暂态模型之下充分的了解学习。除此之外，对该模型进行合理应用能够确定电力系统架构处理方法和措施，并在内控过程中为其提供良好的控制条件。与此同时，在对辐射量进行计算时，应该在实际发电站阵列面的基础上，科学合理地选择计算模型，对其进行分析，并对发电量进行计算，为发电站经济收益的分析提供参考依据[1]。

大规模光伏发电对电力系统的影响分析

配电系统保护

在配电系统运行期间，合理应用大规模光伏发电能够形成保护功效。首先，通过光伏发电能够对太阳光源进行充分的利用，使现阶段电力资源不足的现状得到改善和缓解，并最大限度的为电力运行的稳定以及可靠提供保障，避免电力系统运行期间因电阻忽高忽低导致供应系统稳定性低下的情况发生，确保电力系统能够正常稳定的运行。除此之外，光伏发电电力资源具备抗干扰作用，光伏发电的电流机理是通过正负电荷离子的吸引和转化形成电流。正因如此，通过光伏发电形成的电流可靠性，能够抵抗干扰，对电力系统的运行产生推动作用，避免电力供应系统受磁场以及有关因素带来的影响，出现电力资源供应缺乏延迟的情况发生，保障社会正常生产以及人们的日常生活。

确保无功电压的发展

无功电压技术是当前社会背景之下电力行业的前沿性技术之一。一般来说，电力资源供应过程中，因电力供电系统具有较高电阻，会使电力资源供应出现不足或迟缓的情况发生，针对常规电力资源供应形成的外力补给电压的方式方法。举例来说，一些电力企业为了能够使用户用电需求得到满足，通过多方面体质加强和优化，针对无功电压有关的质量管理工作进行提升。首先，优化改造低压电，其次，针对变电站的出线进行改造和调整，通过上述措施的落实和推行，电力系统的供电水平得到提升。

保障有功功率

通过硼离子和硅离子吸附电荷是光伏发电的主要机理。正因如此，光伏发电技术的应用能够为有功功率的提高提供保障。首先，电离子在运行期间波动频率的提升能够影响电力系统之中有功频率，并使用工频率运转速度得到提升，从而加强电力设备工作质量和效率，对电力资源生产效率的发展产生推动作用。其次，实际上光伏电是静止元件，在对光伏电流进行深入的研究运用的背景下，针对电力系统这种光伏电流电机设备的电流大小应该进行针对性调整，使电力资源需求得到满足，对电力供电系统的有功功率的发挥产生推动作用。同时，降低系统运行所具备的风险因素，确保其可靠稳定运行和发展。

保障电力供电系统的质量

光伏发电技术所形成的电能具备可靠性和稳定性的特点，与传统电源进行比较存在显著的优势，能够为电力供应系统的运行提供保障。首先，光伏发电所形成的电流能够抵抗干扰，确保电流运输过程中避免阻碍减少质量耗损量，确保电力供应系统能够正常运行。其次，光伏发电的运用使现阶段我国电力资源的运输以及管理变得简洁直接。这样一来，不光能够使电力资源运输工作质量得到提高，还能够优化电力资源的管理效率，确保电力资源供应系统的正常运行。

影响电能质量

光伏发电是能源公司的产出物，其质量管控能够对能源公司的发展前景及影响力产生直接的影响，光伏系统与电脑相关联便会提高整体供电系统容量，光伏发电系统的规模以及数量差异使电气系统框架发生变化，从而使能量流的分布管理变得困难，并对电压质量产生了直接的影响，供电网络配电方式能够直接影响供电质量。现阶段，因光伏系统的接入是传统供电结构发生改变，致使电力质量低下，因逆变器的响应速度较慢，且输出的精度低下，能够形成和谐波。除此之外，在特定区域之中太阳光变化十分快速，谐波范围会出现改变，还会出现重叠的情况。假如并网逆变器仍然单独运行，那么输出电流谐波将十分低下。除此之外，诸多并网逆变器的电流谐波输出量将高于参考值，联逆变器系统能够达到电网阻抗耦合的效果，这样就减少了并网逆变器控制电路的和稳定性裕度带宽，太阳能发电厂长距离输送电缆与弱电网相连，产生谐波增长。

结束语

根据本来叙述可知，大规模光伏发电工作的开展仍然有许多不足之处，需要完善，与大规模光伏发电针对电力系统带来的影响相互结合进行分析，重点为连接电网针对电压稳定性产生的影响，接入网络之后影响功率较稳定性以及网络质量。除此之外，还会影响配电系统以及无功电压。上述问题的解决能够促进大规模光伏发电的发展，对我国节能减排工作的开展产生促进作用。

参考文献：

[1]张莹.分析大规模光伏发电对电力系统影响[J].农村电气化,2021(07):55-56+72.

[2]颜琳.大规模光伏发电对电力系统的影响[J].中国高新科技,2020(21):83-84.

文章作者：李阳