摘要：目前，化学能的短缺越来越严重，环境的问题越来越突出，可再生能源越来越受到人们的重视。可再生能源包括风能，太阳能和其他能源类型。而在这个阶段，太阳能逐渐发展成为一个非常重要的动力源。光伏发电是典型的清洁能源应用技术，具且有非常广阔的市场发展前景和潜力。但是，在大规模应用中仍然存在着一些问题。本文对此进行了研究和分析。
关键词：光伏发电；电力；影响；分析
在社会快速发展中逐渐暴露出能源不足的问题，经济的发展提高了人们的生活水平，这大大增加了人们对电力资源的需求量，但是由于我国资源短缺，在供应过程中逐渐出现供不应求的现象，导致人们更加重视能源保护。目前一种可应用的电能资源主要是太阳能光伏发电，其可以有效的缓解传统火力和水力发电供应不足的状况，更好的服务人们的生产和生活。因此具体研究大规模光伏发电对电力系统的影响具有重要的现实意义。
1 光伏发电技术
光伏发电基于半导体材料。它主要利用太阳光在PN结中产生光电流和光电压。太阳能被转换成电能。当晶体暴露在光下时，其带正电荷的空穴将转移到P形区域，带负电荷的空穴将转移到N形区域，在两端产生电动势。光伏发电在实际应用中有许多优势。首先，光伏发电技术可以有效解决偏远地区的供电问题。目前，其应用领域正在不断转型，并向大规模并网发电发展。结合建筑，这是一个市场发展的机会。其次，在经济方面，光伏技术的成本相对较低。随着行业竞争的日益激烈，行业成本急剧下降。最后，就碳排放而言，光伏技术的发展可以更好地转移排放，并在改善能源结构方面发挥很好的作用。
2 大型光伏发电对电力系统特性的影响
2.1 对电压稳定性的影响
光伏并网发电过程中会影响电压稳定性。原因在于两个方面。一方面，电压输出功率在光伏并网发电过程中会发生变化。另一方面，电网本身的有功和无功功率负载将发生变化。为了更好地掌握并网对电压的影响，有必要分析并网和光伏发电负荷的输出功率之间的匹配。如果两个负载匹配，则意味着光伏发电的输出功率满足并网的要求。此时，并网不会影响电网运行的稳定性。如果光伏发电电压的输出功率与光伏发电负载不匹配，则在并网过程中将不能保证电压稳定性。
2.2 对功角稳定性的影响
受光伏系统随机波动和无旋转变量特性的影响，大型光伏电源本身不会参与功率角振荡，但会改变电网的潮流分布和电力系统的等效惯性，也会影响电力系统的稳定性、角度。首先，并网光伏系统的故障穿越能力相对不足，容易导致系统断线等不利现象，影响电力系统的稳定。其次，光伏发电系统的动态支持不同于传统发电机。一旦连接到电网，后果是不确定的，这也将影响电压稳定性。最后，光伏输出的波动也会改变系统的工作点，改变原系统的阻力，传统单元和并网逆变器的控制策略也不同，导致电力系统的振荡不稳定。如果故障没有足够的穿越能力则会引发光伏并网的脱网现象，一般在集中化和规模化以后这种现象更容易出现，脱网现象会更加强烈的冲击系统的稳定性，所以需要与实际并网情况相结合，将大规模光伏的脱网风险及时和正确的评估和预测。
2.3 对电能质量的影响
大规模光伏发电的应用将在电力系统中使用大量的电力电子设备。这些非线性负载会造成很大的污染，并在电力质量上造成严重的问题。在电力系统的实际运行中，由于逆变器的开关速度的影响，将发生谐波。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦局部阳光变化太大，谐波就会剧烈波动。说真的，谐波会叠加。此外，诸如DC波动的功率波动自然会影响功率质量。
2.4 对配电系统保护的影响
光伏并网对配电网故障有一定的影响，继电保护和自动装置也会发生一定程度的变化。首先，电网接入后形成多电源，结构复杂，影响到故障电流的各个方面。其次，就变压器的接线方式而言，逆变器直接影响接地回路发生后的电压和电流，进而影响继电保护的运行特性。第三，它们可以在一定程度上保护相对敏感的并网光伏变换器。最后，光伏系统中弧后孤岛保护的作用时间不能与自动重合闸装置有效配合，出现异步合闸。为了有效防止这种现象，弧后孤岛保护的最大运行时间需要超过三相一次合闸的启动时间才能接入逆变线路。
高密度光伏发电系统包括多条低压配电线路，它们连接到同一条主线，完成发电功能。当光照发生变化时，光伏电源也随之发生变化，配电网的电压分布也会发生波动。特别是在主馈线短路的情况下，与光伏发电系统一样，上下熔断器之间很难形成有效的配合，最终导致一些支路短路功率过大。
2.5对有功频率特性的影响
光伏发电本身相对稳定，与功率角振荡没有直接联系，功率角稳定性不受影响，但在并网过程中，会影响电网现有功率和输电功率的分配。，然后改变原始功率角度的稳定性。这种变化可能是有益的或不利的。它需要与网格的特定拓扑结构和模型分析相结合。开展研究和讨论。在光伏并网发电过程中，电网容易失网，影响电网的稳定运行。
电网运行点的变化和运行阻尼的变化不仅会引起机电振荡，还会引起该范围内其他频段的振荡。振荡程度受到网格连接的渗透率和浏览网络的访问位置等的影响。
2.6对小扰动稳定性的影响
大规模的光伏发电将导致电力运行的不稳定，并将影响电网的稳定性。首先，光伏发电系统的两个工作点之一将在高输出水平下出现不稳定性。光伏发电系统的电容存储量相对较小，而直流侧电容器承担故障发生时吸收不平衡功率的责任。一旦发生故障，不能有效控制直流侧电压的上升，从而影响电源的运行稳定性。因此，电力系统的稳定性将受到诸如照明干扰之类的小干扰的影响。
结束语：目前，能源短缺非常的严重。可再生能源的开发和利用引起了全人类的广泛关注。太阳能是主要的可再生能源之一。大规模并网电力系统将对电力系统带来很大影响。主要关注电压稳定性，功角稳定性，电源质量，配电系统保护等。但同样，大规模光伏发电具有非常广阔的发展前景。
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论文作者:韩虎虎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：光伏论文; 稳定性论文; 电力系统论文; 电压论文; 电网论文; 功率论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第31期论文;