光伏电源对农村配电网电能质量的影响

光伏电源对农村配电网电能质量的影响
摘要：目前，我国太阳能发电已经成为电力事业发展的一个主要方向，通过将太阳能转化为电能，能够满足当前快速增涨的用电需求，作为一种可再生能源，光伏电源的接入对农村配电网电能质量产生一定影响，为了提高能源利用效率，文章对电能质量影响及解决对策进行探讨。

关键词：光伏电源；配电网；电能质量；光伏发电
引言
我国地大物博，虽然资源丰富，但是人口很多，使得能源缺少。

加强能源保护和新能源的开发显得更加的重要。

近年来，电能越来越成为主要的能源供给，电能来源很多。

光伏发电技术非常方便，缓解了能源不足和环境污染的问题。

在并网的过程中，由于光伏发电自身的特征，如今的电力系统存在着很多的问题需要进行解决。

因此，应该仔细研究光伏发电对于电力系统的影响，从而帮助光伏发电技术的不断发展。

1 光伏发电现状
光伏发电系统应用的原理即为把太阳能利用光伏电池向电能进行转换，属于新型发电方法，而且光伏发电为采取半导体界面的光生伏特效应，使得光转变为电能，主要部件是通过电子元器件构成。

太阳能电池通过串联展开封装保护，能够产生大面积太阳电池组件，之后跟相关部件（功率控制器等）进行配合构建起光伏发电装置。

生活中所讲到的太阳能发电均是光伏发电，光伏发电属于利用太阳能重要方式。

光伏发电系统应用设施设备构建于有居民居住的附近场所，便利于家庭应用。

通常情况下，光伏发电系统涉及到的构成是较多的，涵盖了光伏电池板、主开关、电容适配器以及交直流变换器、核心逆变器、充电器和蓄电池组等，其中光伏电池板的制作是通过特殊材料所制作的硅板。

2 光伏电源对农村配电网电能质量的影响
2.1电压偏差/电压波动
分布式电源接入引起的电能质量问题中,电压偏差问题是影响最普遍且影响最大的问题之一。

这主要是因为分布式电源的接入,改变了原有的潮流分布,并导致了以原有潮流分布为基础的电压调整手段例如变压器分接头调整、无功补偿措施无法适应分布式电源接入后的配电网状况。

2.2孤岛效应
孤岛效应是指电网发生停电、故障或检修时,光伏发电系统脱离电网但依然保持着对所接负载的供电状态,从而形成了一个自给供电的系统。

孤岛的形成会使电网和负载承受一定的危害,具体危害形式包括以下几点:第一，失去了电网的钳位作用,发生孤岛效应的光伏发电系统提供给负载的电能质量得不到保障,容易造成用电设备的损坏。

第二，对不知情的线路检修人员造成人身伤害。

第三，电网恢复供电后,若电网电压相位与发电系统相位不同步,会形成冲击电流。

因此,当光伏发电系统脱离电网运行,系统应当具备一定的孤岛检测能力并及时检测出孤岛的存在,将危害降到最低,
2.3对电网频率的影响
电力系统频率稳定，这是对电网安全稳定运行的基本要求，是满足各企业、公共事业及广大人民群众的用电安全可靠的保障。

通过对光伏发电站的频率进行研究发现，光伏发电的容量占比较小时电网频率正常；发电容量占比过大时，电力系统的频率会出现较大波动，影响电网的正常运行，给人们生产生活用电带来
不利影响。

在风力发电方面，经研究发现在0.01～1.0Hz的功率波动，对电力系
统造成的影响最大，不利于电力系统的正常运行。

要想减少新能源并网对电网频
率的影响，既要保证电网正常运行，同时满足大量新能源发电并网需求，必须充
分考虑新能源发电不稳定性的特点，减少新能源发电并网对电网频率的不良影响。

2.4谐波和间谐波电流
谐波会降低电能生产效率、传输速度以及应用质量，导致电气设备过热、振动、噪声等，而且可产生绝缘老化问题等各种故障。

谐波能够导致电力系统局部
并联谐振，也可以出现串联谐振，放大谐波含量，增加烧毁电容器等设备的几率。

而且谐波也能够导致继电保护以及自动装置误动作，让电能计量混乱。

电力系统
的外部，谐波能够对于通信设备、电子设备构成一定程度的干扰影响。

如果众多
的逆变器运行于同一低压电网内，虽然各独立逆变器符合电气设计要求标准，但
由于同一时间的运行，能够构成谐波电流，也增加出现超过规范的谐波电压的情况。

特别是改变了电网的阻抗、谐振频率情况下，出现危害最多的就是多逆变器
综合形成谐波电流，能够明显的降低电流所控制的电子元件的处理能力，并且产
生的很多非正弦波也不能完全的处理好。

3 提高光伏并网水平，保证配电网电能质量的技术措施
3.1光伏发电系统的建模应用
为了保证光伏发电系统安全稳定的运行，必须建立一定的模型来作为支持。

为了能够储存更多的太阳能，需要建造光伏电池，没有科学技术的发展，光伏电
池采取数字的表达方式，这样就会对电流电压的进行测试，这些数据作为参数。

光伏发电系统采用阵列连接的方法，这是一种最常见的方法，就是结合数据模型，并且采用串联并联的连接方式。

这种连接方式很容易出现一些细节的问题，比如
说光伏在组建过程中会出现差异。

光伏发电最重要的内部控制建模模型就是换流器，而且对以后的光伏发电并网具有很大的影响。

通过对内外结构的调节为光伏
发电系统提供支持，对它内部的系统，主要是以电流输入作为内环系统的主要动力。

在外部运行中，主要是控制光伏电池锁给的基本的参考值，并且不断地对电
流进行输入，这样才能支持整个光伏发电系统的运行，为他们提供源源不断的动力。

换流器有很多的优点，比如说对每个环节进行实时的监控，对于数据进行记录。

换流器作为最关键的一环，在进行设计，监控安装的方式时，一般都会采用
解耦控制方式，这种方式会及时的为换流器进行更新，并且控制，促进系统的运行。

3.2完善技术标准与规范
新能源具有环保和可再生的优点，近年来得到了广泛应用。

新能源发电涉及
的技术领域比较多，新能源发电并网则更为复杂，所以在实际应用中还存在一些
问题。

要不断加强对新能源发电并网的研究，不断完善新能源发电并网的技术标准，针对新能源并网中存在的问题进行攻关，减少并网对电力系统电能质量带来
的不良影响。

同时认真学习研究电力信息通信技术等先进技术，做好电力系统的
智能化管理，及时监测并网对电网运行的影响，从而不断优化新能源并网技术，
减少谐波、电压波动等对电力系统的危害，确保新能源发电行业可持续发展。

3.3发展并网控制技术
从宏观的角度分析分布式光伏发电系统特征有能源来源渠道广泛、电流器并
网数量繁多,其能提升系统的发电效率,检测输电线路长度,但同时其运行期间安全
性受到一定威胁,为保证该发电系统在发电期间能安稳供电,此时对并网推行一定
控制措施是必须进行的事宜,当下我国针对并网控制技术的研究主要包括如下几方
面内容:第一，分布式并网发电系统在独立运转状态下10格力面积电压与频率能实现对其协调性、有效性控制。

第二，能源的多样化来源渠道及并网逆变器的分布模式,促使发电系统并网运转期间能强化电网的协调性与规范性。

第三，检测无盲区孤岛。

该目标的实现需以发电系统有关特征为凭据,进而实现对网内电气性能指标的深度性研究。

结语
综上所述,电力系统未来发展中重视大规模光伏发电的高效利用,对自身生产效益增加及输电能力提高至关重要。

因此,现代电力企业在构建电力系统的过程中,应对系统的整体规划设计、能耗状况、输电性能等进行充分的考虑,加强大规模光伏发电方式的合理使用,促使电力系统能耗状况得以改善,能够长期处于稳定、高效的运行状态,最大限度地满足可持续发展战略的实际需求。

参考文献：
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