大規模光伏發電對電力系統影響綜述

毛志成 任強

摘 要：光伏發電是一種新型的電力能源，這種新型能源的應用為我國新能源的開發提供了新的發展方向，在我國電力系統運行發展過程中大規模的使用光伏發電緩解了我國供電資源緊張的現狀，促進我國電力實業發展與安全用電。

關鍵詞：浮光發電；大規模應用；電力系統；影響

隨著社會發展程度逐步加快，人類對能源范圍逐漸擴大，尋找新能源，實現能源再生，降低對非可再生能源的應用，逐步開發新型能源，為社會發展提供新動力。光伏發電利用半導體將光能轉化成為一種新型能源，大規模光伏發電應用于我國電系系統促進我國電力事業向著新方向轉變。

一、光伏發電的概念及工作原理

（一）光伏發電概念

光伏發電指利用半導體發展技術中的光生伏特效應將自然光轉化為電能的新技術[ 1 ]。光伏發電的主要應用太陽電池板、控制器和逆變器三大部分組成[ 2 ]。利用電池串聯的原理將三種材料連接成太陽電池組，后期運用功率控制器等促進光能轉化，最終形成光伏發電設備。

（二）光伏發電的工作原理

光伏發電的工作原理主要利用半導體的光電效應將光能轉化為電能。光伏發電裝置中的半導體的主要組成部分硅原子和硼原子。這兩種院子具有較強的電子吸附功能，將太陽光中的正電荷離子吸附在半導體上，然后將運用光波和光能量轉化為電能量，最終形成電流。目前，我國大規模使用的光伏發電裝置通常采用多硅晶，這種多硅晶中融合了硅原子和硼原子[ 3 ]，并且還擁有少量的磷元素，經過燃燒板結后應用于光伏發電系統中，促進我國電力實業的進一步穩定發展。

（三）光伏發電的優點

光伏發電是一種新型發電手法，這種發電手法與常用的火力發電系統相比具有一定的優點：其一，光伏發電是利用太陽光產生的新能源，因此這種能源不存在枯竭，為人類發展提供源源不斷的發展動力來源；其次，光伏發電主要利用物理的光伏特效應進行發電，因此發電過程不會產生“附帶品”能夠保護環境，避免環境污染源的產生，保護了環境；其三，這種光伏發電的應用原理能源的產生根源是太陽光，通過物理原理將太陽光中的能原轉化為新能源，具有較高的質量保障。我國電力企業中大量應用光伏發電主要原因是光伏發電的產生和應用上都存在其他能源無法比擬的優勢，促進我國電力事業進一步發展。

二、大規模光伏發電對電力影響

我國電力系統發展過程中大量應用光伏發電，為我國電力的進一步應用提供了保障，同時也促進了我國電力實業的穩步發展。

（一）保護配電系統

大規模的使用光伏發電能夠對我國的電力配電系統起到巨大的保護作用。首先，利用光伏發電能夠充分利用太陽光緩解我國電力資源應用電力緊張現象，保障了電力資源供應的順暢，降低電力系統運轉過程中由于電阻突然增加或者電壓增大造成電力供應系統不穩定，造成電力系統部分損壞[ 4 ]；其次，光伏發電產生的電力資源具有較強的看干擾作用，由于光伏發電產生電流的原理是應用正負電荷李紫相互吸引轉化為電流，因此，光伏發電產生的電流具有較強的穩定性，能夠對產生的電力干擾產生一定的抵抗作用，促進電力供應系統的穩定，避免電力供應系統受到磁場或者其他因素的影響導致供電系統供電遲緩或供電不及時，影響正常的生產和生活。

（二）穩定無功電壓順暢發展

無功電壓是一種新型電力發展技術，無功電壓技術主要是對電力供應過程中由于供電系統的電阻過大，造成電力供應緩慢，影響正常供電的外力補給電壓的形式。無功電壓能夠保障電力系統供電中的帶按壓穩定，同時結合光伏發電技術產生的電流技術能夠為電壓穩定下及時電力提供保障，加強了無功電壓技術的綜合應用。此外，光伏發電技術具有較穩定性，能夠保障無功電壓狀態下雙電源和多電源的同時應用，降低了無功電壓技術下生產設備承擔的風險性，穩定無功電壓順暢運行發展。

（三）保障有功功率

光伏發電的工作原理主要采用硅離子和硼離子吸附電荷的進一步實踐應用，因此對光伏發端的應用中能夠保障有功功率的進一步提升。一方面大量的電離子運行波動頻率逐步加快促使系統有功頻率受到沖擊，提升了有功功率的做工速率，從而提升了電力設備的應用效率，促進生產效率；另一方面，光伏發電為靜止元件[ 5 ]。隨著光伏電流的進一步深入應用，對光伏電流對電器設備中的電流應用大小逐步調節，以適應電力設備的供電需要，從而促進供電系統中有功功率的進一步發揮，提高有功功率的利用效率，同時降低電力運行發展中的安全危險系數。

（四）提升供電質量

光伏發電技術主要利用太陽光進行電離子收集和存儲，最終形成電流，這種電流的穩定性與傳統電流的穩定系數高，保障了電力系統的供電質量。首先保障了供電的電流質量。光伏發電的電流具有較高的抗干擾能力，促使電流在輸送過程中的阻礙降低，從而促使電流內部質量損耗程度降低，保障電力供應正常運行；其次，保障電流供應的電力供應速率質量。光伏發電的大量應用是促使我國電力應用系統的管理和輸送過程更直接、更便捷，從而提升了電力輸送環節，提升了電力系統的輸電效率。

三、結論

我國電力系統中大量用用光伏發電是促進我國電力事業進一步發展和轉型提供發展方向，為開發新能源提供了良好的參考實例，緩解了我國當前電力應用緊張的局面，提升供電質量，促進我國電力事業的進一步發展。

參考文獻：

[1] 李乃永.電網接納光伏電站并網運行的適應性及對策研究[D].山東大學，2012.

[2] 汪海瑛.含大規模可再生能源的電力系統可靠性問題研究[D].華中科技大學，2012.

[3] 魏亞楠.智能電網中多種發電模式聯合調度模型及效益評價研究[D].華北電力大學，2014.

[4] 中國電機工程學報2014第34卷作者索引[J].中國電機工程學報，2014（36）：6663-6704.

[5] 李娟.分析大規模光伏發電入網對電力系統的影響[J].電子測試，2015，19：144-145.