光伏发电系统与电网交互影响分析于雷雷

光伏发电系统与电网交互影响分析于雷雷

于雷雷

(身份证号码：15042619910819xxxx)

摘要：光伏发电已成为新能源发电的重要方式之一，并入电网将会对电网电压产生影响。本文利用Matlab仿真平台建立并网光伏电站接入电网模型，基于控制变量法对并网光伏发电与电网电压交互影响问题展开研究。研究结果表明，光照强度、电网负荷对电网电压影响较大，当光伏电站容量较大时，光伏电站对电网电压的支撑作用将高于电网。

关键词：光伏发电；并网；电压影响

Photovoltaicpowergenerationhasbecomeoneoftheimportantmethodsofnewenergypowergeneration,andthep

owergridvoltagewillbeaffectedbytheincorporationofpowergrid.Inthispaper,theMatlabsimulationplatformisusedto

establishthegridconnectedphotovoltaicpowerstationaccessmodel.Basedonthecontrolvariablemethod,the

interactionbetweengridconnectedPVandgridvoltageisstudied.Theresultsshowthatthelightintensityandthe

powergridloadhavegreatinfluenceonthegridvoltage.Whenthecapacityofphotovoltaicpowerplantsislarge

,thesupportingeffectofphotovoltaicpowerplantsonthegridvoltagewillbehigherthanthegrid.

Keywords:photovoltaicpowergeneration;gridconnected;voltageimpact

引言

原始的化石能源资源越来越少，严重的环境污染对世界经济的可持续发展十分不利。能源的需求日益增长，能源资源已成为发展的重中之重[1]。因此，要想提高国民经济的能力水平，就要大力使用可再生能源。太阳能以其高能量、无污染、获取容易、可开发潜力巨大等优点，具备了成为替代化石燃料的新能源的所需条件。

光伏发电作为一种新的发电方式，发电基本思路和传统的电源不同，所以其对电力系统的影响和在扰动情况下的变化都是不可预知的，而且太阳光在一天之内的能量变化导致的发电量的变化也会影响电力系统。特别在将光伏发电装置通过逆变器并入到电网和负荷等构成的系统时，这个效果更加显而易见。文献[2]就案例分析提出了光伏发电并网可能给系统带来的各种影响。文献[3]通过建模模拟总结了动态、静态及其他类型负荷对电压的影响。文献[4]研究了光伏逆变器低电压穿越的特性。文献[5]通过仿真分析得出电网在发生单相接地、两相相间短路和两相接地后电网电压的暂态过程.因此研究光伏发电的特点，并且进行建模仿真，分析其并网后的特点，研究其并网后光伏发电对系统电压稳定的影响举足轻重。

1光伏电站发电模型

本文利用Matlab仿真平台建立如图1所示并网光伏电站接入电网模型。中电网额定电压为10kV，光伏电站经0.4/10kV升压变压器并入电网，负荷有两个，一个是异步电机M，另一个为恒阻抗负荷，分别连接着电网侧，为防止电压下降过多，在负荷母线上又连入了电容器C。

3结束语

本文通过MATLAB仿真平台建立并网光伏接入电网仿真模型，对光伏电站与电网电压交互影响进行深入研究。当太阳能电池板的光照强度变化时，太阳能电池板输出的电压电流也会随之变化。改变负荷阻抗值，根据负荷阻抗上的电压值，研究负荷变化对并网系统母线电压的影响。

由负荷对电压影响仿真结果可知，随着负荷的变化，光伏发电并网系统的电压稳定性会受到一定的影响，在负荷母线上投入大功率负荷时，将导致电压降低，同时，投入一定的电容进行无功补偿，可以使电压恢复到正常工作范围内。

由光照强度对电压影响仿真结果可知，光照的变化会对光伏发电系统输出电流与输出有功功率产生一定的影响，从而对负荷电压产生一定的影响，但由于电网的支撑，所以其电压变化不会太大。当然因为这个模拟的光伏发电系统容量太小，比如常载实验时，光伏的输出有功仅占负荷有功功率的3%。其对负荷与电网的有功潮流影响很小，当其容量很大时，其对电网的影响会更大，此时，光照对光伏发电并网系统的电压影响会更大。

参考文献：

[1]张伟波,潘宇超,崔志强,张卫东.我国新能源发电发展思路探析[J].中国能源,2012,(04):26-28+41.

[2]缪立恒.分布式光伏接入对配电网稳态运行影响的研究[D].华北电力大学,2015.

[3]刘鹏.负荷特性对电压稳定性影响的研究[D].华北电力（北京）大学,2002.

[4]周京华,刘劲东,陈亚爱,李津.大功率光伏逆变器的低电压穿越控制[J].电网技术,2013,(07):1799-1807.

[5]刘健,张志华,黄炜,魏昊焜.分布式电源接入对配电网故障定位及电压质量的影响分析[J].电力建设,2015,(01):115-121.