刘海晨
国家电投集团（北京）新能源投资有限公司，北京 00032
摘要：现代社会的发展一直离不开电力，因此，近几十年来，我国的电力工业得到了非常迅速的发展。技术创新和进步使太阳能作为一种新能源在发电行业得到了更广泛的应用，取得了可观的经济效益，促进了社会经济的持续发展。然而，虽然太阳能光伏发电得到了广泛的应用，但在实际应用过程中还存在很多问题。这些问题的存在严重阻碍了光伏发电的进一步应用。为了更好的解决光伏发电的问题，有必要在未来的发展过程中不断的完善和完善光伏发电系统和输配网。
关键词：太阳能；光伏发电系统；电力输配网
在最近的几年来，光伏发电主要是作为可持续能源代替方式得到了较为广泛的发展，同时也是取得了一定的应用，但是在应用的同时依然是存在着一定的问题，这些问题的存在导致电力系统受到了直接的影响，因此必须要采取有效的控制措施，对其光伏发电系统进行有效的控制，从而可以更好的接入到电力输配电系统中，保证电力企业自身的发展和提高人们生活的质量。
1 光伏并网系统对电力输配电网的影响
由于光伏发电系统受天气及地域的影响，其发电量具有随机性、稳定差、调节能力差的特点，光伏系统并网后会对电网的安全，稳定，经济运行以及电网的电能质量造成一定影响。
1.1 对配网潮流的影响
当光伏发电系统未连接到电网时，配电网络的潮流是单向的，有功潮流随着与变电站距离的增加而单调减少。然而，当光伏发电系统连接到配电网络时，传统的潮流模式从根本上改变了，并且系统潮流变得双向且不可预测。当光伏发电系统向电网输出电能时，沿着线的功率流会根据光伏发电系统与负载之间的空间位置关系而增加或减少。当光伏发电系统的输出功率大于当前负载时，线路的某些部分甚至全部功率流都将反转。而且，光伏发电系统的输出受环境影响很大，系统输出的随机性使电网的潮流也具有一定的随机性。这种非常规和不规则的潮流模式将对配电网络产生各种影响，例如：潮流的变化使传统的电压调节策略难以维持，并导致电压调节设备（如步进电压调节）的产生。配电网此外，如果从光伏发电系统到变电站的反向功率过大，则光伏发电系统附近的设备可能会出现过载或电压超限，从而影响系统的安全稳定运行。
1.2 对电力输配电系统保护的影响
当多个光伏发电系统连接到配电网时，系统的短路电流将加倍，这将导致原始过流保护的错误操作，并且过多的短路电流会影响到保险丝的正常工作，使系统的过电流保护失效。另外，传统的配电网络是放射状网络，其保护没有方向性。光伏发电系统接入配电网后，整个配电网成为具有多个电源的双向网络，潮流的流向是不确定的。因此，不再适用传统的无方向性保险丝和自动重合闸装置，应安装方向性保护装置。传统的保护系统基于径向电网。随着分布式发电在配电网中的广泛应用，保护系统的设计应从理论到实践完全改变。
1.3 对电能质量的影响
光伏发电系统接入电网会造成电压波动、闪变以及谐波。大型光伏发电系统启动或者出力突变都会引起电压的波动与闪变。由于光伏发电系统经逆变器接入电网，于是产生谐波在所难免。
1.4 对运行调度的影响
为了提高电力系统的可靠性和安全性，在将具有一定渗透率的光伏发电系统集成到电网中之后，应当远程调度光伏发电系统的输出功率。目前，我国处于发电厂与电网分离的电力市场的初级阶段。只有大型电厂参与区域/省级电力市场的竞标，而光伏发电系统由区域电网调度。整个配电网的电源由两部分组成：省级电网电源和光伏发电系统电源。
面对大量具有不同电价的光伏发电系统，如何在满足各种安全约束的情况下最经济地调度光伏发电系统将成为一个值得关注的问题。
2 含光伏发电的电力系统运行分析对策
考虑到光伏并网发电之后会对大电网输配电质量产生影响，为了能够保证电力系统的平稳运行，提升电能输送的质量，就一定要对出现的问题展开具体分析和探讨，然后在此基础上提出针对性的解决策略。笔者基于多年的工作经验，在参阅相关文献资料的基础上，就含光伏发电的电力系统运行分析对策进行较详细探究，具体内容如下。
2.1 电能质量分析
通过以上分析可以看出，在大型电网中连接多个光伏发电系统后，会出现电涌，电压脉冲和谐波的电能质量问题。在当前的科学技术水平上，解决电涌，电压脉冲和谐波问题通常是减少并网和离网光伏发电系统的数量。此外，多功能逆变器控制策略在解决该问题方面也可以发挥非常积极的作用。如果现阶段可以通过与智能电网合作解决电能质量问题，那么光伏发电系统并网后，整体电能质量将得到明显改善。
2.2 继电保护设计
作为一个多方向的多电源系统，接入光伏发电站的大电力系统网络中设置的继电保护装置应该具备一定的方向性，只有这样才可以完成对继电装置的有效保护。一般来讲，继电保护设计的方案可以有两种选择，一种是切源方案，另一种是孤岛方案。首先是切源方案，该方案更多强调的是在故障发生之后切断所有的光伏发电系统。其次是孤岛方案，孤岛方案提倡的是利用速断等手段，通过光伏发电系统独立承担部分供电负荷。假如将切源方案与孤岛方案放在一起进行相互比较的话，各有各的特点以及优势，只不过孤岛方案相对于切源方案而言在对电网的整体影响方面要小得多。
2.3 故障处理与可靠性分析
电力系统大规模接入光伏发电系统后，电力输配网络的整体结构、运行特性等方面都会发生一些调整，想要实现对此种情况的处理，传统的故障诊断方式已经发挥不出应用的作用。此外，受到光伏发电系统并入的影响，大电网整体的稳定性将会受到一定程度的影响，特别是在接入容量、装机位置等因素方面，会直接导致故障诊断和处理方式的变化。相关工作人员在进行故障诊断和处理时，应当考虑到电网的实际运行情况，分析负荷相、电压频率控制等参数，利用合理的处理方式对故障进行处理。
2.4 优化调度与协调运行
在光伏并网发电期间，有必要对整个电网的负荷分配有一个合理的了解，并确保系统的经济运行。另外，在实际的运行过程中，由于光伏发电的清洁，环保和低碳特性，提高利用率可以更好地促进光伏发电产业的发展。
分布式光伏发电并入大电网后，应尽可能减少对微电网的影响，以确保微电网的运行可以与大电网并接，同时应能够以隔离电网的形式独立运行，并确保并网运行和隔离电网运行之间的平稳切换。因此，微电网与大电网之间的电网连接应具有较强的稳定性，特别是在高穿透率下微电网与大电网之间的相互作用，值得我们的关注和重视。
3 结语
连接到输配电网络的光伏发电系统已成为发展趋势。在这种新形势下，通过切实解决两者之间的问题，相关从业人员可以最大限度地提高电网运行的稳定性和可靠性，创造更多更好的经济效益和社会效益，实现双赢。
参考文献：
[1]武林芝.太阳能光伏发电系统接入电力输配网的问题及对策[J].数码世界.2020,(02):260.
[2]黎胜发.太阳能光伏发电系统在小区配电中的研究与应用[J].科技风.2017(12)