光伏发电并网对电网运行的影响与对策
（国家电投集团东方新能源股份有限公司沧州分公司，河北 沧州 061000）
摘 要：在我国电力行业发展不断成熟的过程中也迎来更加严峻的挑战。目前光伏发电已广泛应用于电力行业，通过应用光伏发电优化电力系统的能源结构，促进能源清洁化和可持续发展。但是光伏发电会对电力系统的稳定运行造成一定的影响，本文介绍了光伏发电的具体情况以及其在并网过程中对于电网运行的影响，并针对这些问题提出了降低光伏发电并网对电网运行影响的具体措施，为我国光伏发电并网提供一定的参考。
关键词：光伏发电并网；电网运行；影响；解决策略引言我国能源问题变得越来越紧张。为了有效缓解这一问题，解决经济发展与能源紧缺的问题，我国积极发展新能源的开发与探索，并通过光伏发电技术的应用和推广，为人们带来了更加充足的清洁能源，解决了经济发展与能源之间的矛盾，很大程度缓解了各类能源的压力。
现阶段，我国广泛应用分布式光伏发电技术，为人们日常生产和生活中的电能供给提供优势，满足了人们对电能的大量需求。
1 概述
光伏发电是将太阳能转换成电能的发电系统。光伏发电装置主要由三部分构成：太阳能电池板、控制器、逆变器。太阳能电池板是由一块块能接收太阳能的电池串联组合而成，再连接控制器就形成了光伏发电装置。光伏发电主要原理是利用光电效应使半导体与金属结合的部位之间产生电位差的现象，其次是形成电压过程。光伏发电装置所产生的电为直流电，需通过逆变器转化为交流电才能供给电网使用。
将光伏装置产生的电并入公共电网供其使用就叫做光伏发电并网。
2 光伏电源并网的具体要求
随着我国目前电网系统对于光伏电源的全面应用，为降低光伏电源并网对于电网正常运行的影响，国家对于光伏电源并网工作提出了具体要求：第一，在使用电网发电过程中，可以通过并网发电来降低相应的影响。第二，在光伏电源运行过程中，为配合电网的承载能力，要严格控制光伏电源的装机容量。第三，在光伏电源的并网过程中，要求使用电压要在 8kV 以下。相关的能源监督部门不断加强对于光伏电源并网工作的管理力度，提升光伏电源的应用效果，为人们输送安全可靠的电力资源。
3 光伏发电并网对电网运行产生的影响
3.1 电网运行的控制
通过光伏发电的全面推广，给人们的工作和生活增添了许多意义，这也充分发挥出了光伏发电的重要价值。在光伏发电并网的运行中，能够充分实现太阳能到电能的转化，但是随着光伏发电并网运行的规模不断扩大，如果遇到恶劣天气就会给电网运行造成巨大的困扰，另外，供电站工作人员也很难把握电网功率。其次，在光伏发电并网运行的负荷增加时，也无法做出准确的判断，从而对电网调度遇到巨大的困难。此外，除了光伏电网大规模使用以外，工作人员也无法对符合以外的功率进行准确的掌握，光伏发电存在许多不确定因素，比如发电过程中受到不稳定因素的干扰，就会造成巨大的影响。光伏发电并网无法满足实际电网运行需求，就需要采用传统发电模式进行电网调度。在完成光伏发电并网后，电网接入光伏电源不断增加，光伏电源数量的增加会为电网调频带来巨大的压力，从而影响电能调度。另外，公共电网运行中接入光伏电源，也会增加光伏电源数量，如果电力系统无法进行良好的控制，就会对电力系统的设备造成一定的影响，从而引发电网运行故障。
3.2 对电压和电能质量的影响
在光伏发电装置产生的电能没接入电网前，电网的电流形式单一且电流平稳易于掌控。而当光伏发电装置产生的电能接入电网后使得电网的电流形式多样化，并且光伏发电装置产生的电能本身会受天气等的影响造成发电量不稳定，这种影响会延续到并入电网后，对电网的电流产生影响，导致电网的电流不稳定且变得不易掌控。大型光伏发电系统发电量高、对电网影响大，然而如果大型光伏发电系统受天气影响势必会造成电压的波动。另外，由于光伏发电系统所发出的电为直流电，在经逆变器转变进入电网时肯定会产生谐波，对电网造成影响。
3.3 孤岛效应
孤岛效应往往多发生于光伏电源与公共网络并网之后。在电网的运行当中，如果公共电网中出现故障，那么公共电网就不能为人们提供正常的供电，但是在这一过程当中，光伏电源还在正常的进行供电。
如果在出现故障的时候，不能进行及时的维修与检修，光伏发电还在正在进行，就会使得很多处于孤岛地区的人们不能得到及时的电能供应，从而形成了孤岛效应。与此同时，如果维修人员直接进行故障的检查与维修，很容易发生安全事故，如果维修不及时，则会造成供电的不充足，影响人们的正常生活与工作。
3.4 对电网成本运营的影响
光伏发电装置接收太阳能产生电能后由逆变器接入国家电网，电网系统必须增加容纳电量的容器和转换电能的容器以便接纳使用光伏电能，从这一方面说，光伏发电增加了电网的设备耗能，加大了电网的经济运行性。另外光伏发电系统并网也加大了电网的工作量，需要投入大量的技术人员去操作并网，这也增加了电网的运行成本。
4 光伏发电并网对电网运行影响的改进策略
4.1 加强电网控制水平
为了更好地实现光伏发电并网的电网稳定运行，应该及时提升电网的控制能力，使光伏发电和其他电源自动运行情况下进行严格的电压管理，强化供电调度的合理性，由于光伏发电受到光照和辐射等外界因素的干扰。因此，对于光伏电网接入后，要严格管理该区域的光照强度和辐射情况，充分结合相关科学技术构建完善的光伏发电模型，找到光伏发电功率与自然环境的规律，从而实现有效的管理与控制。
其次，光伏发电并网运行还应该通过相关数据寻找最佳设置光伏电源的位置，以此来降低光伏电源受到外界因素的干扰，从而全面提升光伏发电并网中电网运行的可靠性。另外，还要进行合理的电能储备，对光伏发电过程中的电能进行合理储备，当光伏发电受到干扰时，可以先利用提前储备好的电能进行供电，以此来确保电网运行的稳定性。
4.2 提升电能质量
在光伏电源并网发电过程中，要加强对于电能质量的监督管理工作，在进行光伏电源并网操作之前，相应的工作人员要加强对光伏电源并网接入点的电能质量监管工作，如果出现电压波动或者谐波，相应的技术人员要及时解决处理，采用投退无功补偿装置、主变档位调节、投入消谐装置等方式，确保电能质量，为人们提供安全可靠的电力能源。
4.3 改善孤岛效应
改善孤岛效应的方法可以通过检修手段对孤岛效应进行检测。当电网在断电之后，可以使用被动式检测法对逆变器的相关参数进行检测，从而找到存在的问题，如果在输出功率以及负载功率之间有较大的差距，那么就存在孤岛效应。相关人员也可以采取主动式检测或者是主动式与被动式检测相结合的手段，找到其存在的问题。解决孤岛效应需要相关人员对常见的问题进行反复的研究，找到其问题存在的共性，从而可以有效预防问题的产生，减少孤岛效应的发生。
结语
随着光伏发电技术的不断推广，对我国能源供给与社会经济发展起到了重要作用。但是现阶段光伏发电并网经常会存在电网运行不稳定现象，因此，积极探索电网不稳定运行因素，并提出光伏发电并网运行的解决措施，对我国新能源的开发与应用具有重要意义。
参考文献
[1]杨晓凯.光伏发电并网对电网运行的影响与对策[J].集成电路应用，2020，37(04)：94-95.
[2]荆盼盼.光伏并网发电系统对电网运行的影响及其应对策略研究[D].
湖北：华中科技大学，2011.
[3]张一飞.光伏发电并网对接入电网稳定性影响的研究[D].天津：天津大学，2018.
[4]李少华.新能源发展对电网运行的影响及应对思考[J].南方农机，2019，50(02)：214.
