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【摘 要】 在各种可再生能源中，太阳能作为最具収展潜力的绿色能源，在改善能源结构、实现节能减排等方面具有重要意义。当前，以太阳能光电转换为基础的光伏发电技术研究与应用发展迅速。本文主要对光伏电站接入电网相关问题进行了简要分析。
【关键词】 光伏电站；电网；技术
引言：
太阳能作为一种清洁能源，是无尽的能源，因此国内在太阳能电池方面的光伏效应并网发电的投入也越来越多，如何提高发电站项目的整体经济效益，使光伏并网电站工程的效益最大化已成为人们关注的问题。
一、光伏电站接入电网的意义
所谓光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。目前，光伏发电系统具有两种类型，即带蓄电池的离网发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。本文所探讨的光伏电站中的光伏发电都源于太阳能。目前，太阳能发电已经越来越受到人们的重视，在一些技术中应用太阳能代替常用的能源，并取得了良好的效果。据专业人士预测，到2030年，光电能源将成为重要的能源之一，广泛的应用于各种技术中。此时，太阳能占总能源应用量的30%，而到2040年时能够达到50%以上。太阳能将成为主要的应用能源。在21世纪末，太阳能的应用将占总能源应用的80%以上。这是从专家预测的角度说明光伏电站接入电网具有的非常重要的意义。
从理论的角度来说，光伏发电技术具有极强的应用性，在多个领域中应用，产生良好的应用效果，在一定程度上促进我国综合实力的发展。之所以光伏发电具有极强的应用性主要是因为光伏发电最基本的发电单元为太阳能电池，有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。通常我们称由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。将光伏电站接入电网中，将促使电网具有多个光伏组件，从而有效的利用太阳能，这大大提高电网运行的稳定性和安全性。因此，从理论的角度也能够说明，光伏电站接入电网中意义重大。
二、光伏发电的相关技术
1、光伏发电的出力特性
光伏发电的出力特性是由太阳能的资源特性和发电设备的特性共同来决定的，光伏组件是没有惯性的。光伏组件I-V曲线，体现出来的就是这个，我们模拟连续一周的一个光伏电站的出力，可以看出它在前三天光伏出力有比较强的规律性，但是在晚上都是不能发电的，这个就是间歇性。关于波动性的问题，我们在一个20兆瓦的光伏电站测到实际的光伏出力曲线，这一天出现了10多次的大幅度下降又回来上升的变化，这主要是由于云彩的遮挡，一片云飘过来以后，出力下降到只有原来的30%，云彩飘过去以后出力可以迅速地回来。有人认为光伏电站规模大了以后效果会有所降低，确实是这种情况。某30兆瓦的光伏电站现场，电站占地十几平方公里，这么大面积的电站，实际上在多云的天气情况下出力的波动也是非常大的。中午最大出力达到18万千瓦，云过来以后电站出力下降到了只有14万千瓦，云彩飘走以后出力又到了18万千瓦，波动非常的明显。这样的特性对电网的安全稳定运行都会有一些影响。
2、动态的无功特性
在电网电压发生跌落的时候，有功会有一个短暂的跌落过程，无功出力可以达到额定电流的3～4倍，这么大无功电流可以迅速把电网的电压支撑起来，保障电网电压的稳定。但是如果光伏电站没有低电压穿越能力，有功功率就会迅速降低，致使整个电网没有了电压的支撑能力。如果光伏电站具备了低电压穿越的能力，即使在电网电压发生急剧下降的时候，光伏电站在电压低落过程中可以恢复到原来的电压值，有3～4倍的无功在支撑电网，这个对逆变器来说是做不到的。另外一个特性是功率频率特性，即功频特性。频率降低的时候火电机组会迅速调节自己的出力，让系统频率恢复稳定，在系统频率上升的时候，火电机组的频率会下降，这样使系统的频率始终保持稳定的状态，但是光伏电站目前是做不到这种功率频率调节特性的，因为只能保持在最大功率输出的状态。另外，光伏发电的出力特性是容量置信度，也就是说最大负荷的时候光伏电站可以出多大的力，这就代表了光伏电站是否可以代替常规的机组，中国的负荷出现在晚高峰，出现的时候必须有机组来维持它的供电。但是在晚上，晚高峰负荷出力失灵，光伏不能代替其他的火电或者说水电的装机容量，但是国内的最大负荷不是说天天都在晚上，有的时候会在白天。这就涉及到了统计学的概念，最大负荷的时候，光伏电站出力超过30%的概率不到20%，按照容量置信度的要求要达到90%以上，那么光伏电站的出力保证就是7.7%，这个出力很小的。如果按照目前全国的装机不到12亿千瓦，大概是11.5亿千瓦左右，按照这个规划，到了2020年大概有15亿千瓦的装机水平。增加了1亿千瓦的光伏，有可能常规的火电机组还需要保持原来的规划值，原来的火电装机并不可能因为光伏的增加而减少火电机组的装机建设，只是它的年发电利用小时数，就是年总发电量会有所降低。新增的光伏不能代替火电的装机，只能减少火电的出力。
三、电能质量的有效控制措施
大型和中型光伏电站必须具备与电网调度机构之间进行数据通信的能力。并且满足电网双方的通信系统应在电网安全经济运行的情况下能够保证以电力通信业务的要求为前提，从而满足继电保护、安全自动装置、调度自动化及调度电话等业务对电力通信的要求。当然，需要保证光伏电站必须具备快速检测孤岛且立即断开与电网连接的能力，才能促使光伏电站与电网调度机构的数据通信有效进行。防孤岛保护应与电网侧保护相配合，至少应设置各一种主动和被动防孤岛保护，保护方式主要有频率偏高、功率变动。光伏电站通信设计应遵循DL/T544《电力系统通信管理规程》、DL/T598《电力系统通信自动交换网技术规范》。这能够促使光伏电站稳与电网的接入更加稳定，信息的传上更加准确，信号连接更加紧密。
大型和中型光伏電站应具有根据电网调度机构指令降低光伏电站有功功率、控制光伏电站停机的能力，以便在电网故障和特殊运行情况下电力系统依旧稳定，并且大型和中型的光伏电站能够有效的控制输出功率，促使输出功率变化幅度不大。输出功率变化率的限值应根据光伏电站所接入的电力系统的电网状况、光伏电站运行特性及其技术性能指标等确定，并可根据电网调度机构的指令进行设定。通常情况下，光伏电站每分钟最大功率不超过安装容量的10%即可。但可以接受因太阳光辐照度快速减少引起的光伏电站输出功率下降速度超过最大变化率的情况。光伏电站的保护应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
四、结束语
总之提高光伏发电的效率是一件系统工程，它不仅要考虑光伏发电组件自身的问题，同样各组件的连接也会对发电效率产生影响，同时光伏发电必须并网运行，在并网过程中各种逆变器、升压变压器的型号匹配，设备电气性能也直接或间接影响整个发电站的发电效率，所以我们必须从全面进行考虑，综合各种因素制定出最佳方案来实现光伏发电效率的提高。
参考文献：
[1]张爱兰.并网光伏电站对配电网保护影响的研究[J].湖南电力，2012.
[2]袁炜灯.光伏发电并网对东莞电网的影响及对策研究[J].科技创新与应用，2013.
[3]赵毅，刘莉，王刚，等.光伏电源并网对配电网电压和网损影响的研究[J].电气开关，2012.
【关键词】 光伏电站；电网；技术
引言：
太阳能作为一种清洁能源，是无尽的能源，因此国内在太阳能电池方面的光伏效应并网发电的投入也越来越多，如何提高发电站项目的整体经济效益，使光伏并网电站工程的效益最大化已成为人们关注的问题。
一、光伏电站接入电网的意义
所谓光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。目前，光伏发电系统具有两种类型，即带蓄电池的离网发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。本文所探讨的光伏电站中的光伏发电都源于太阳能。目前，太阳能发电已经越来越受到人们的重视，在一些技术中应用太阳能代替常用的能源，并取得了良好的效果。据专业人士预测，到2030年，光电能源将成为重要的能源之一，广泛的应用于各种技术中。此时，太阳能占总能源应用量的30%，而到2040年时能够达到50%以上。太阳能将成为主要的应用能源。在21世纪末，太阳能的应用将占总能源应用的80%以上。这是从专家预测的角度说明光伏电站接入电网具有的非常重要的意义。
从理论的角度来说，光伏发电技术具有极强的应用性，在多个领域中应用，产生良好的应用效果，在一定程度上促进我国综合实力的发展。之所以光伏发电具有极强的应用性主要是因为光伏发电最基本的发电单元为太阳能电池，有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。通常我们称由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。将光伏电站接入电网中，将促使电网具有多个光伏组件，从而有效的利用太阳能，这大大提高电网运行的稳定性和安全性。因此，从理论的角度也能够说明，光伏电站接入电网中意义重大。
二、光伏发电的相关技术
1、光伏发电的出力特性
光伏发电的出力特性是由太阳能的资源特性和发电设备的特性共同来决定的，光伏组件是没有惯性的。光伏组件I-V曲线，体现出来的就是这个，我们模拟连续一周的一个光伏电站的出力，可以看出它在前三天光伏出力有比较强的规律性，但是在晚上都是不能发电的，这个就是间歇性。关于波动性的问题，我们在一个20兆瓦的光伏电站测到实际的光伏出力曲线，这一天出现了10多次的大幅度下降又回来上升的变化，这主要是由于云彩的遮挡，一片云飘过来以后，出力下降到只有原来的30%，云彩飘过去以后出力可以迅速地回来。有人认为光伏电站规模大了以后效果会有所降低，确实是这种情况。某30兆瓦的光伏电站现场，电站占地十几平方公里，这么大面积的电站，实际上在多云的天气情况下出力的波动也是非常大的。中午最大出力达到18万千瓦，云过来以后电站出力下降到了只有14万千瓦，云彩飘走以后出力又到了18万千瓦，波动非常的明显。这样的特性对电网的安全稳定运行都会有一些影响。
2、动态的无功特性
在电网电压发生跌落的时候，有功会有一个短暂的跌落过程，无功出力可以达到额定电流的3～4倍，这么大无功电流可以迅速把电网的电压支撑起来，保障电网电压的稳定。但是如果光伏电站没有低电压穿越能力，有功功率就会迅速降低，致使整个电网没有了电压的支撑能力。如果光伏电站具备了低电压穿越的能力，即使在电网电压发生急剧下降的时候，光伏电站在电压低落过程中可以恢复到原来的电压值，有3～4倍的无功在支撑电网，这个对逆变器来说是做不到的。另外一个特性是功率频率特性，即功频特性。频率降低的时候火电机组会迅速调节自己的出力，让系统频率恢复稳定，在系统频率上升的时候，火电机组的频率会下降，这样使系统的频率始终保持稳定的状态，但是光伏电站目前是做不到这种功率频率调节特性的，因为只能保持在最大功率输出的状态。另外，光伏发电的出力特性是容量置信度，也就是说最大负荷的时候光伏电站可以出多大的力，这就代表了光伏电站是否可以代替常规的机组，中国的负荷出现在晚高峰，出现的时候必须有机组来维持它的供电。但是在晚上，晚高峰负荷出力失灵，光伏不能代替其他的火电或者说水电的装机容量，但是国内的最大负荷不是说天天都在晚上，有的时候会在白天。这就涉及到了统计学的概念，最大负荷的时候，光伏电站出力超过30%的概率不到20%，按照容量置信度的要求要达到90%以上，那么光伏电站的出力保证就是7.7%，这个出力很小的。如果按照目前全国的装机不到12亿千瓦，大概是11.5亿千瓦左右，按照这个规划，到了2020年大概有15亿千瓦的装机水平。增加了1亿千瓦的光伏，有可能常规的火电机组还需要保持原来的规划值，原来的火电装机并不可能因为光伏的增加而减少火电机组的装机建设，只是它的年发电利用小时数，就是年总发电量会有所降低。新增的光伏不能代替火电的装机，只能减少火电的出力。
三、电能质量的有效控制措施
大型和中型光伏电站必须具备与电网调度机构之间进行数据通信的能力。并且满足电网双方的通信系统应在电网安全经济运行的情况下能够保证以电力通信业务的要求为前提，从而满足继电保护、安全自动装置、调度自动化及调度电话等业务对电力通信的要求。当然，需要保证光伏电站必须具备快速检测孤岛且立即断开与电网连接的能力，才能促使光伏电站与电网调度机构的数据通信有效进行。防孤岛保护应与电网侧保护相配合，至少应设置各一种主动和被动防孤岛保护，保护方式主要有频率偏高、功率变动。光伏电站通信设计应遵循DL/T544《电力系统通信管理规程》、DL/T598《电力系统通信自动交换网技术规范》。这能够促使光伏电站稳与电网的接入更加稳定，信息的传上更加准确，信号连接更加紧密。
大型和中型光伏電站应具有根据电网调度机构指令降低光伏电站有功功率、控制光伏电站停机的能力，以便在电网故障和特殊运行情况下电力系统依旧稳定，并且大型和中型的光伏电站能够有效的控制输出功率，促使输出功率变化幅度不大。输出功率变化率的限值应根据光伏电站所接入的电力系统的电网状况、光伏电站运行特性及其技术性能指标等确定，并可根据电网调度机构的指令进行设定。通常情况下，光伏电站每分钟最大功率不超过安装容量的10%即可。但可以接受因太阳光辐照度快速减少引起的光伏电站输出功率下降速度超过最大变化率的情况。光伏电站的保护应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
四、结束语
总之提高光伏发电的效率是一件系统工程，它不仅要考虑光伏发电组件自身的问题，同样各组件的连接也会对发电效率产生影响，同时光伏发电必须并网运行，在并网过程中各种逆变器、升压变压器的型号匹配，设备电气性能也直接或间接影响整个发电站的发电效率，所以我们必须从全面进行考虑，综合各种因素制定出最佳方案来实现光伏发电效率的提高。
参考文献：
[1]张爱兰.并网光伏电站对配电网保护影响的研究[J].湖南电力，2012.
[2]袁炜灯.光伏发电并网对东莞电网的影响及对策研究[J].科技创新与应用，2013.
[3]赵毅，刘莉，王刚，等.光伏电源并网对配电网电压和网损影响的研究[J].电气开关，2012.