摘要：随着世界上的能源短缺与环保问题的日益突出，以可再生的太阳能为代表的大型光伏发电系统正逐渐成为一种重要的电力系统。然而，受天气、自然环境等诸多影响，光伏发电具有明显的波动、阶段性特征。随着光伏电站接入电网，电力系统的安全性和稳定性将会受到新的考验，亟需研究和建立一套科学、高效的解决方案。本文通过对大规模光伏发电系统的研究与分析，给出了相应的解决措施。

关键词：光伏发电；电力系统；影响

引言

太阳能是一种清洁的新能源，不需要燃料和环境污染。近几年来，由于太阳能发电越来越多，对电力系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。首先，由于光伏发电自身的特点，它很难用于电力系统。其次，光伏发电在电网中起着非常关键的作用。随着光伏发电的大规模并网，电网中有功率和无功率的大幅变化将给电网带来很大的安全隐患。另一方面，由于大规模的光伏发电并网，将导致电网出现短路、电量不足、电压不稳定等一系列问题；同时，由于电源的强不确定性和随机性，使得大规模光伏接入电网对电网的安全和稳定起着至关重要的作用。

一、光伏电站的工作特点

1.潮流特点

考虑到光伏发电的非连续、波动性等特点，需要根据系统的运行状态来进行电流的计算。另外，在进行电流的计算时，也要考虑到当地的电力系统的实际状况，并要考虑到光伏发电设备接入到电力系统后的具体状况。在现实的电力系统中，由于种种因素，光伏发电将对网络中其它装置造成不同程度的冲击，并引起相关的电压波动。光伏发电接入后，需要综合考量光伏发电容量、分布式电源规模以及光伏接入点布局等多个方面对光伏发电系统的优化配置[1]。

2.对电压、频率的影响

随着光伏电站的规模化接入，其所带来的电压、频率波动将严重威胁到整个电力系统的安全稳定。光电变换器的工作电压直接关系到光电变换器板的输出电压。如果太阳能电池输出功率过大，将对电网的安全稳定造成很大的冲击。当光伏发电组件处于固定工作状态时，若其工作频率过高，将导致电力系统主动与无功发生波动，从而对电力系统的稳定运行产生不利影响。另外，大规模光伏发电并网后，其输出功率和负载的变化将对系统有功率无功率产生很大的冲击。这对电力系统的安全性和可靠性构成了极大的威胁。

二、大规模光伏发电给电力系统带来的冲击

1.对电力系统稳定度的产生影响

首先，电力系统在运行过程中存在着有功率与无功率两个方面的波动，这些波动会导致电力系统不能正常工作。太阳能发电接入电网后，电网的供电能力是否会改变。要使光伏发电并网后的稳定运行得到最大化，就必须对光伏发电与电力系统负荷进行合理的优化配置。在此基础上，提出了一种基于太阳能的分布式光伏发电系统。当负荷发生时，把它投入到电网中，保证了系统的稳定性。其次，当光伏电源与负荷不相适应时，强迫并网会引起系统的电压失稳，进而影响系统的安全，甚至造成大范围的停电事故。

2.对功角的稳定产生影响

要保证发电机组的安全稳定运行，就需要对其功角进行调节。由于光伏发电方式更为稳定，功率角度无起伏，因而不会对功率角度的稳定性产生不利的影响。然而，由于太阳能电池的引入，会对电网的电能分配和传输造成影响。为降低太阳能电池对电网的影响系统的稳定效应，要求采用有效的调控战略与调控方法。

3.对电力系统供电品质的影响

大规模的光伏电站并网后，电网中出现了许多非线性负荷，这将严重地改变系统的供电品质。然而，随着电力系统中各种非线性负荷的增多，电力系统中逆变电源的切换滞后将引起电力系统的电压波动。随着与电网相连的光伏发电持续更久，电力系统的不稳定程度也会随之增加。光伏发电产生的电能经直流接入网络后，会导致系统电压发生波动，造成电压偏差和频率波动。在实践中，一定要慎重。将光伏发电接入到电力系统中，将产生较多的电力，从而提高整体电力消耗，有效地减轻了用电的压力[2]。

三、降低大规模光伏发电影响的改进对策

1.采用综合规划技术

提高光伏发电系统在国内的安全稳定运行是一个迫切需要解决的问题。在电网规划中，若无相应的保护措施，将严重地影响电网的正常运转。为解决大型光伏电站面临的能源安全问题，本项目研究一种以大型光伏电站为基础的分布式光伏发电技术。例如，在制定光电和能耗方案时，要对当地的高压电网进行有效改造，并以此作为基础，进行各省间的跨区域合作，制定区域内的输电方案。高压直流供电可提高传输线的使用效率，利用光电功率预测法来预测。

2.对发电站进行合理规划

在进行光伏发电容量的规划时，相关方应设置一套与之配套的单独的光伏发电设备。研究光伏发电的平面布置、建造工艺及尺寸布置，以便选用适当的组件安装角度，光伏发电一定要严加管制。在综合考虑供电稳定性、经济适用性及生产安全的前提下，采用合理的布局设计，通过对不同类型的光伏发电结构进行聚集，以达到减少后期运行与维修费用的目的。在进行太阳能电池的设计时，必须根据实际情况加以分析。提高光电装置的经济性。与此同时，在设计阶段，同时也要考虑到电厂所造成的环境问题。

3.电力系统的优化设计

电力系统的优化设计，就是采用高压输电方式，将光伏电站输出的电能输送至省级电力系统负载基地，再利用专用的HVDC传输方式，完成跨地域的光伏电能远距离输送。新电力系统接入后，如何打破原有配网格局，构建新型配网成为目前我国能源行业亟待解决的重大课题。

4.改善电力输送技术

首先，选用带有高抗的无功补偿装置，对光伏发电的长期传送进行更好的控制。其次，UHVDC以其低廉、密集的输电线的特点，为建立大型光伏发电系统奠定了基础。最后，引入新型的直流输电方式，通过在特定尺度上引入不同类型的能量，使得不同类型的太阳能能够在不同尺度上进行交互与稳定，从而达到更加有效的光伏发电系统结构[3]。

5.优化调度

随着大规模光伏电站接入，电网损耗日益增大，迫切要求对其进行改造和调度。在对电力系统进行优化时，采用合适的方法，采用蚁群算法等智能化算法进行优化，并设计出合理的计划策略。另外，还可以通过负荷分析来判断并网后的光伏电源对整个系统的稳定运行产生的作用。要使供电系统更加高效的协同，还要求电网中的有关人员对蓄能装置进行合理的配置。储能设备在电网中起着两种作用，其主要作用是对电力系统中的有功率、无功率进行调整，速率保持恒定。

结语

综上所述，针对光伏发电接入系统中存在的问题，提出了一种基于分布式电源优化调度方法。在光伏发电控制方面，需要对光伏阵列布置进行适当的优化，并对其接入电源进行适当的分配，进而对其进行调节。在并网控制中，要正确地选取并网连线方式，并对光伏发电设备进行适当配置，优化运作方式。另外，还需要对电网侧负荷及储能设备进行优化，以增加电网的最大出力，保证系统在常态下的平稳运转，并在突发事件中能迅速恢复。

参考文献：

[1]刘恬语.大规模光伏发电对电力系统的影响及其对策分析[J].光源与照明，2023，（09）：147-149.

[2]张德春，宁福生.大规模光伏发电对电力系统的影响探析[J].科技经济市场，2023，（09）：40-42.

[3]许成哲.大规模光伏发电对电力系统的影响和优化对策[J].光源与照明，2023，（02）：109-111.