摘要：光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是將取之不盡用之不竭的太陽能轉(zhuǎn)換成電能，對促進電力行業(yè)的發(fā)展有著極大地作用，但光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量也將受到很多因素的影響，因此，應保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，才能保證低壓配網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

關鍵詞：低壓配網(wǎng)；光伏發(fā)電系統(tǒng)；電能質(zhì)量

中圖分類號：b841.1 文獻標識碼：A

1 當前低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量現(xiàn)狀分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是將取之不盡用之不竭的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，以供用戶使用，一方面可以為用戶營造更加可靠的用電環(huán)境，而另一方面則能有效地提高低壓配網(wǎng)的運行效率，同時也給配網(wǎng)系統(tǒng)的運行帶來更多的電力能源[1]。然而，從當前低壓配網(wǎng)的運行情況來看，光伏發(fā)電系統(tǒng)運行過程中所產(chǎn)生的電能質(zhì)量達不到相關的使用要求，從而影響到低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行效率，在將這些電能質(zhì)量不達標的電能應用到配電系統(tǒng)中之后，也會影響到低壓配網(wǎng)的運行質(zhì)量。

1.1 天氣環(huán)境的影響

天氣環(huán)境的改變會產(chǎn)生大量的諧波，影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量[2]。光伏發(fā)電需要有著充足的光能，才能保證光伏發(fā)電的電能質(zhì)量，而在多云天氣的情況下，發(fā)電功率將會出現(xiàn)劇烈的變化，在最大變化率超過10%額定處理的情況下，變化的頻度每小時也將超過10次，變化頻率過于頻繁，將會造成功率輸出電壓出現(xiàn)波動的現(xiàn)象，在這種情形下并入電網(wǎng)的話，電流將會出現(xiàn)諧波，從而影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，甚至影響到配網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。

1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)自身因素的影響

光伏發(fā)電系統(tǒng)是低壓配網(wǎng)的重要組成部分，其運行的可靠性、穩(wěn)定性將直接影響到低壓配網(wǎng)的運行效率，因此，在低壓配網(wǎng)運行的過程中，應保證光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，為提升配網(wǎng)運行的效率做好基礎保障工作[3]。光伏發(fā)電系統(tǒng)自身由非線性元件所組成，如，DC/DC變換器、光伏電池、濾波裝置、逆變裝置等，而在對光伏發(fā)電系統(tǒng)的實際運行調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，光伏發(fā)電系統(tǒng)的自身很容易出現(xiàn)問題，影響到發(fā)電系統(tǒng)的正常運行，如，逆變裝置在運行過程中，如果出現(xiàn)問題或是運用不當?shù)脑挘瑯O易產(chǎn)生諧波，從而影響到系統(tǒng)的正常運行。

1.3 光伏發(fā)電技術的影響

隨著科學技術的飛速發(fā)展，光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展也極為迅速，尤其是在光伏發(fā)電技術上也進行了不斷地改進和創(chuàng)新，對提升光伏發(fā)電效率以及保障光伏發(fā)電的電能質(zhì)量有著極大地作用[4]。然而，就當前低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量來分析，電能質(zhì)量不高，達不到并網(wǎng)的電能質(zhì)量要求，在并網(wǎng)后會影響到低壓配網(wǎng)的正常運行。究其原因，很多低壓配網(wǎng)地區(qū)所應用的光伏發(fā)電技術不足，技術落后勢必會影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行效率，從而導致光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量不高，在并入低壓配網(wǎng)之后，影響到低壓配網(wǎng)的正常運行。

2 低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析

低壓配網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的過程中，電能質(zhì)量會受到多種因素的影響，而使電能質(zhì)量不達標[5]。電能質(zhì)量是否達標需要有著相關的參數(shù)標準，本節(jié)主要對低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進行分析。

確定低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行條件，主要針對以下兩種情況，對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行仿真，0-0.5s：T（電池溫度）=25℃，S（太陽輻照度）=1000W/m2；0.5-1s：T（電池溫度）=25℃，S（太陽輻照度）=700W/m2。分別對母線處的入網(wǎng)電壓、入電網(wǎng)功率、入網(wǎng)電流的畸變的情況進行分析。

從光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的實踐中，主要采集了光伏并網(wǎng)注入有功功率（如圖1-a所示）和光伏并網(wǎng)注入直流側(cè)電壓（如圖1-b所示），從圖1-a中我們不難發(fā)現(xiàn)，在光伏電源并網(wǎng)之后，有功功率的變化范圍也會跟蹤光伏最大輸出功率，而從對圖1-b的分析中可以看到電壓會受到功率波動而出現(xiàn)波動的現(xiàn)象，在這種情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量也將受到直接的影響。另外，在逆變器逆變之后并入電網(wǎng)的情況下，在0.5s光伏系統(tǒng)出現(xiàn)光照波動時，因受到輸出功率的影響，直流側(cè)輸出的電壓記憶產(chǎn)生波動，從而影響到配網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

圖1 光伏并網(wǎng)輸出的功率

3 如何保證低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量

3.1 應用諧波過濾器規(guī)避天氣環(huán)境的影響

低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的過程中，經(jīng)常會受到天氣環(huán)境的影響，例如，陰天、夜晚、灰塵等天氣環(huán)境條件下，會給光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運行造成直接的影響，會導致光伏發(fā)電系統(tǒng)電壓波動而出現(xiàn)諧波的現(xiàn)象，因此要規(guī)避這類因素的影響，需要做好低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量保障工作。諧波過濾器能夠有效地對配網(wǎng)中所產(chǎn)生的諧波進行過濾，因此，可充分應用諧波過濾器來抑制光伏發(fā)電系統(tǒng)運行中所產(chǎn)生的諧波，從而有效地規(guī)避諧波帶來的影響。另外，光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏板的安裝位置以及角度是否合理也將直接影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，因此，應充分運用先進的控制技術，來對光伏板角度進行調(diào)整，在光伏發(fā)電系統(tǒng)實施的過程中，應選擇合理的安裝地點，才能保證低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行效率，從而保證電能的質(zhì)量。

3.2 完備光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)受到自身因素的影響，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量也受到一定的影響，尤其是諧波電流對并網(wǎng)的影響，因此，必須采取有效的措施，完備光伏發(fā)電系統(tǒng)，規(guī)避諧波電流對電能質(zhì)量的影響。例如，對諧波抑制的過程中，可以改進現(xiàn)有的并網(wǎng)逆變器，如，群控技術、綜合補償控制等技術，切實有效地提升低壓配網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行效率。

3.3 增強新技術的引進和研發(fā)

低壓配網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量受到光伏發(fā)電技術的影響，尤其是在高容量、大規(guī)模PV接入電網(wǎng)運行之后，如果要保證低壓配網(wǎng)運行的安全性、可靠性，則需要增強新技術的引進和研發(fā)。例如，儲能技術、新型并網(wǎng)逆變器等技術。其中儲能技術是未來電力系統(tǒng)發(fā)展非常重要的技術，尤其是在高比例PV系統(tǒng)中的應用，更是體現(xiàn)出了非常好的應用前景，PV系統(tǒng)主要是通過并網(wǎng)逆變器與儲能裝置的配合，進行能量的存儲和釋放，可以實現(xiàn)有功、頻率的調(diào)節(jié)，可以平抑電網(wǎng)功率的波動，從而達到限制系統(tǒng)平衡負荷、故障電流的擾動，進而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。儲能技術主要的組成設備有超級電容器、壓縮空氣儲能、蓄電池、超導儲能裝置，在對儲能技術進行改進和完善的過程中，主要是對各項設備的改進和完善，從而有效地提高光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的可靠性，進一步保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述，隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，用電量以及用電負荷也在不斷地增加，為滿足人們的用電需求，則需要不斷地改進和完善低壓配網(wǎng)系統(tǒng)，通過光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用，對提升低壓配網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率有著極大地作用。

參考文獻

[1] 劉東冉，陳樹勇，馬敏，王皓懷，侯俊賢，馬世英.光伏發(fā)電系統(tǒng)模型綜述[J]. 電網(wǎng)技術. 2011（08）

[2] 田春箏，蔣小亮，丁巖，關朝杰，金津，胡釙.考慮電壓波動和光照變化的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)特性分析[J]. 武漢大學學報（工學版）. 2015（05）