大规模光伏发电对电力系统影响

摘要：工业化生产及全球气温升高，使得人们越来越关注生态环境，并将目光投向了可再生能源，例如潮汐能、风能、水能以及太阳能，其中太阳能的应用较广，太阳能产品逐渐呈现丰富多样化发展趋势，与此同时市面上出现了大量光能供电的形式，例如大规模光伏发电，光伏作为绿色低碳能源，是中国能源供应体系中重要组成部分，对优化能源结构和保护生态环境、实现经济社会可持续发展具有重要的意义。但是光伏发电应用过程中会存在很多不利因素，进而影响电力系统的正常运行。

关键词：光伏发电；电力系统；影响 引言：

人类社会的快速发展，背后的代价是可用资源越来越少，对能源损耗越来越大。为了节约能源，人们开始不断研发绿色能源。太阳能为代表的可再生光伏发电网已经成为了未来新型电力系统中必然的发展趋势。但是目前，光伏发电还不能更好地适应于电力系统的正常运行，在此过程中问题颇多，需要相关技术人员不断研究光伏发电对电力系统的影响，不断优化系统。

一、大规模光伏发电对电力系统的重要性

所谓光伏发电一般指的是，将光生伏特效应作用于半导体界面中，以便于完成太阳能转化电能过程，实现太阳能发电的目标。而该项技术的长远发展有赖于太阳能电池的应用。具体来说，就是将各个太阳能电池进行串联、包装和隔离保护，使之成为具备系统性特征的太阳能电池组件，在组件内部配置电流传感装置，实现将吸收到的太阳能转变成电能的目的。

（一）有效避免电能的损耗

传统发电站在运行过程中，会使用蓄电池提供电能，日积月累，不但会消耗大量的电能，在存储和释放电力期间容易出现安全事故，加上蓄电池电力容易影

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响电能使用效率。但是，在大规模光伏发电应用过程中，合理应用光能逆变器可以有效处理吸收到的太阳能，在此过程中省去蓄电池充电和放电环节，避免出现事故。如此一来，可以提高能源转化率，还能有效避免蓄电池工作期间的安全问题。所以，合理使用大规模光伏发电，可有效提高电力系统的供电效率，推动我国电力事业稳定长远发展。

（二）顺应绿色环保的发展趋势

开发和利用光能的技术早已经被广泛应用于各行各业，尤其是使用光能提供电能的技术，是推动我国电力发展的重要契机。众所周知，太阳能具有可再生特性，这种清洁型能源可以重复利用，顺应绿色环保的发展趋势，应用太阳能发电是落实可持续发展战略的重要途径之一。而通过大规模光伏发电，可以有效避免发电过程中对生态环境所产生的破坏性作用，不仅是我国生态环保工作的重要发展方向，更是在推动电能资源可持续发展利用中发挥着不可替代的重要。

（三）提高电力系统的工作效率

通过大规模光伏发电，可以将太阳能转化为电能，为电力系统运作提供丰富的电能资源，而在这其中太阳能发挥着可再生能源优势，与以往火力发电、化工发电相比，光伏发电体现出了重要的环保优势。与此同时，大规模光伏发电具有较强的发电效率，更可以有效减少电流输送过程中的压力。而光伏发电站的占地面积往往比较小，可以节约用地，从而为城市的未来规划提供更充足的空间。另外，大规模光伏发电技术的应用，降低能源损耗的同时，为电力企业带来可观的收入，推动社会经济的发展。

二、在大规模光伏发电中对电力系统所带来的影响作用 （一）无功电压特性影响

一般情况下，大规模光伏发电站建设在海拔高、日照时间长的荒漠戈壁，这些区域周边居民较少，对电能的需求量较低，使得电力系统的负荷水平较低，光伏发电区域内就不会出现电流短路现象。但是，光伏发电在传送电能过程中，一般需要用到高压输电网输送电能，时间一长，电力系统的平衡性就会受到影响，

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最后导致电能输送过程中母线电压产生巨大波动。而在大规模光伏发电区域中，电压支撑能力往往比较小，电压不稳定现象比较常见，严重的情况下，有可能导致配电网电压质量不断下降，影响输电效率。

（二）对配电系统的影响

大规模光伏发电的应用，从一定程度上保护了电力系统的运行。首先，光伏发电的过程就是将吸收到的太阳能转化成电能，为人们日常生活和生产提供电能，进而有效改善我国电力紧张的情况，保证用户用电稳定性，传统的电力系统运行期间，电压忽大忽小不稳定，进而损耗电力系统部件。其次，光伏发电工作期间会产生超强的电流，对电流输送具有极强的干扰能力，简单来说，就是光伏发电内部的正负电极相互吸引，确保电力系统的超强稳定性，避免电流输送过程中，导致供电不稳定以及配电不及时的情况，保证人们日常用电的稳定性跟安全性。

（三）对功角稳定性的影响

正常情况下，太阳能电池组件都是静止的，但是在实际运行过程中，电力系统内部电压不稳定，容易随机出现波动，影响电流传输的效率，进而影响电力系统运行期间功角的稳定性。但是，我国地广物博，每个区域的经济条件不同，能使用的电力系统结构控制手段也各不相同，所以对于功角稳定性的影响因素也各种各样。一般情况下，功角稳定性包括小扰动功角稳定性和暂态性稳定性。一旦电力系统中电流传输功率发生变化，进而引发电阻发生变化，那么在此过程中，发电机机身就会出现晃动，引发小型扰动破坏功角稳定性。暂态性稳定性一旦遭到破坏就很难恢复到原来的平衡性，因此，安装技术人员必须要明确功角稳定性，借助模型试验光伏发电和电力系统运行状况，切实体验电流输送全过程，并根据实际接入的系统数量，分析电力系统随机波动对功角稳定性的影响。如果发现功角稳定性恢复速度较快或者变化较小时，基本可以判定功角处于稳定状态。

（四）影响电力系统的正常运行

但是在实际应用中发现，在电力系统中接入大规模光伏发电，往往会引起系统内部结构产生变化现象，尤其在内部电源数量的不断提升过程中，给管理工作带来了一定的难度，使得系统结构变得复杂，一旦出现问题，需要工作人员及时

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进行排查，也因此对系统故障检修工作带来了一定的困难。加上光伏发电系统的PV自我保护功能和自动开合闸存在着一定的兼容性问题，导致合闸时间不同。最后，当光照时间发生变化时，光伏发电中光能转化成电能的速度也会发生变化，进而影响电力系统中电功率发生变化。电能供应过程中，电压会随着电流传输速度的高低发生变化，如果供电系统与配电系统之间不能相互配合，则会导致部分支路的局部电功率过大，从而导致电流短路，给用户埋下用电安全隐患。所以，如果出现电压不稳定现象，必须要尽快中止光伏发电。

三、结束语

综上所述，当今社会是新科技时代，电源在人们生活和工作中逐渐体现出了至关重要的地位，同时也对电力系统的安全运行提供了全新的机遇和挑战。实际上，大规模光伏发电是电力行业中最卓越的成就，是电力系统稳定发展的根基，也是所有工业稳定发展的动力，大规模光伏发电的重要性作用十分显著。通过大规模光伏发电往往可以有效改善现阶段部分地区的用电紧张现象，但是也有可能影响电力系统的稳定运行。所以需要相关技术人员深入分析影响因素，尽可能遏制电网运行过程中的负面影响，充分发挥电力系统的作用和功率，造福人类，也为全球环境保护作出贡献。

参考文献：

[1]陈振波.大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].电力系统装备,2021(3):2.

[2]李际清.大规模光伏发电对电力系统的影响[J].电力系统装备,2021(12):2.

[3]牛菲.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].电子乐园,2021(6):1. [4]陈本兵.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].电子乐园,2021(1):1.

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