并网光伏发电系统对电网的影响有哪些

分布式光伏发电并网对公用电网电能质量的影响主要表现在以下几点：

1、对公用电网的系统电压有影响。光伏发电装置的输出功率随日照、天气、季节、温

度等自然因素而变化，输出功率不稳定，特别是输出功率变化较大时，会对系统接入点造成

电压波动和闪变。

2、产生谐波。光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过逆变器转为交流电能，在转换过程中，会产生大量谐波。所以在并网时要对谐波进行实时监测，如果超出国家的标准，需采取加装滤波装置等相应措施。

3、无功功率的影响。光伏发电的功率因素较高，一般都在0.98左右，基本上是有功输出，为满足无功补偿分层分区和平衡的原则，光伏发电站应配置相应的无功补偿装置，以满足电网对无功的需求。

4、光伏发电通过电力电子逆变器并网，易造成三相电流不平衡。

5、当光伏发电系统线路上发生故障时，容易影响电网继电保护以及重合闸动作。

由于光伏发电并网对公用电网的电能质量有着重要影响，因此国家规定光伏电站在并网点必须使用在线式电能质量监测装置，对电能质量进行长期监控。由于光伏电能质量有一定的国家标准，目前符合光伏标准的在线电能质量监测装置只是少数厂家，致远电子E8000在线式电能质量监测装置在行业内使用得比较多，认可度相对比较高些。

1、对线路潮流的影响。未接入光伏并网发电系统的时候，电网支路潮流一般是单向流动的，并且对于配电网来说随着距变电站的距离增加有功潮流单调减少。然而，当光伏电源接入电网后，从根本上改变了系统潮流的模式且潮流变得无法预测。这种潮流的改变使得电压调整很难维持，甚至导致配电网的电压调整设备出现异常响应。

2、对系统保护的影响。当光照良好，光伏并网电站输出功率较大时，短路电流将会增大，可能会导致过流保护配合失误，而且过大的短路电流还会影响熔断器的正常工作。此外，对于配电网来说未接入光伏发电系统之前支路潮流一般是单向的，其保护不具有方向性，而接入光伏发电系统以后该配电网变成了多源网络，网络潮流的流向具有不确定性。因此，必须要求增设具有方向性的保护装置。

3、对电网经济性运行的影响。由于光伏电源的自身输出不稳定性，当光伏发电系统并网运行后，系统必须增加相应容量的旋转备用，以保证系统的调峰、调频能力，也就是说，光伏并网发电系统向电网供电，降低了机组利用小时数，牺牲了电网的经济性运行。以上这些就是光伏,风机,储能,柴发控制参数对微电网的影响。

在社会的发展进程中，化石能源日渐成为人类利用的主要能源形式，伴随着人类与日俱增的能源需求的却是化石能源储量的迅速枯竭，大规模大范围的化石燃料使用已经给人类赖以生存的环境带来了不可估量的损害。面对如此严重的事实，开发和利用各种可再生能源，走可持续发展之路，是当前全人类的使命。而太阳能以其丰富性、洁净的发电过程将成为人类能源利用的必然选择，预计到21世纪末，太阳能将成为最主要的能源形式。

光热转换及光电转换为太阳能的两种基本利用形式，其中光电转换技术是利用半导体材料的光生伏打效应原理[2]将太阳辐射能直接转换为电能的技术，近年来发展迅速，同时也是最具潜力的能源开发领域。

近年来，光伏发电市场的发展发生了巨大的变化，重点已经由偏远无电地区逐步向并网光伏发电和光伏建筑集成（bipv）快速发展。太阳能正在由“补充能源”发展为下一代的新型“替代能源”。

并网光伏发电由于具有独特的有点，近年来正在飞速发展。因为只有与整个电力系统相连，太阳能发电的规模才足以对能源短缺和环境污染从根本上产生抑制的作用。

目前，对于大规模光伏发电，均采取并入大电网的方式。但光伏发电并入大电网后，往往因光伏部分的逆变器离散动作和发电间隙性的特点，在向电网输送功率或被电网输送功率时，都会造成整个电网系统电压的短时或长时变化。

对负荷特性的影响

光伏发电受环境影响较大，其发电功率会随着光照增强而增大，一般状况下，晴天光照时，其功率峰值一般处于日照最强点，约为10-14点。而当光伏并网发电向大容量发展后，其负荷曲线也将发生变化。如在某光伏发电园区，其负荷峰值出现在9点左右，而在10-14点之间，等效负荷呈现为变小状况。

对电网规划的影响

随着光伏并网发电的大容量发展，其负载及反送功率也会呈现出一定的变化，进而使得原有的电网难以满足需求，需根据实际状况重新规划，重现调度电网的运行方式，在一定程度上增加了相关人员的日常工作量，也增加了资金投入。

对调度的影响

当前光伏发电还不成熟，自动化功能还不完善，进而使得其调度状况难以随着电网电压、频率等变化而变化。在原有的调度下，电网相关数据的变化，将直接导致电网可调度发电容量减少，进而导致电网控制及调度工作越来越难。

对电压的影响

光伏并网发电向大容量方向发展，光伏发电在电网的馈线末端及终端接入状况越来越多，而电网中存在反向潮流，进而使得光伏并网发电的电流在电网中将受馈线影响，产生压降状况，使得变电站侧的电压降低，而负荷侧电压与变电站侧电压处于不等状态，进而使得负荷侧电压出现越限。此外，根据电压与电流的关系，当光伏并网发电中电流出现变化时，电流势必会随之发生一定变化，而光伏并网发电的发电功率与光照状况存在紧密关联，进而会导致电压波动更大，可能会引起电网中相关无功调节装置出现频繁动作，影响相关调节装置使用寿命，影响电网运行安全。

对电网保护的影响

当前我国中低压电网主要分为两种：辐射型供电网络和不接地单侧电源。当前变电站的保护原理主要包括三种：主馈线上的自动重合闸装置、支路中的熔断器及断路器上的三段式电流保护装置。而当前光伏并网发电向大容量发展，使得电网不再是单电源辐射状网络，而转变为双端甚至多端网络，进而引起故障电流相关方向、持续时间、电流大小等均发生变化，上述变化可能会导致断路器出现拒动、误动状况，从而导致熔断器失去原有选择性和保护性能，电网安全运行难以保障。此外，光伏并网发电系统自身故障及其抗孤岛保护功能、自动重合闸也会出现相应变化。

对于大规模光伏发电而言，不仅拓展了我国电力资源的来源，还使人们越来越重视环境和节约用电问题。为了更好地促进大规模光伏发电机组的有效运行和生产，还需不断提升电力技术，消除阻碍光伏发电并入电网的问题。

随着农村电改紧锣密鼓地进行，光伏发电也借着电改的春风，各地纷纷上演安装热潮，但是一窝蜂的安装与并网，难免会出现电能质量不过关的问题，所以对于光伏发电并网要特别注意，也要依行业标准而行，否则将会被制止。

我们这里所说的电能主要是指通过公用电网供给用户端的交流电能的质量。一个理想的电能质量是以恒定频率（50Hz）和正弦波型，按照规定的电压水平向用户供电。在三相交流电力系统中，各相的电压和电流应处于幅值大小相等、相位互差120°的对称状态。

事实上不管是城市还是农村，这样的理想状态是不存在的，或者说很少存在。对于不同的供（或用）电点在不同的供（或用）电时刻，电能质量的指标往往是不同的。很多人误以为电能质量好坏完全取决于电力生产企业，其实这样的说法是片面的，很多时候电能质量出现偏差往往是用户干扰所致，例如谐波、电压波动、闪变、三相电压不平衡等。

随着科学技术的进步，我们的生活中充斥着这样那样的电力电子设备以及不断增加的非线性负荷和冲击性负荷，让电网一次又一次的接受着质量考验。那么电能质量会产生哪些影响呢？

这里概括为三方面的影响：

第一方面对电力系统的影响。电能质量污染使得系统线损速度与程度增加，变压器的寿命降低，同时还会对我们每家每户用的计量仪表造成一定误差。补充一点，现在一些地区换上了智能电表对比过去机械电表防护等级要高不少，不至于出现很大的误差。

第二方面是对用户的影响。日常生活中，家里的熔断丝经常会出现熔断或者跳闸现象，这就是电能质量污染所致。电能质量污染使得电容器的使用寿命降低或熔断丝经常熔断，对居民日常生活质量产生负面影响。

第三方面是对精密制造设备的影响。电能质量污染会降低这些精密制造设备的使用年限降低，生产产品的废品率增加，还会干扰通信的信号灯。

而对于光伏发电来说，用户变为电力生产者，为预防电能质量的出现严重污染，国家专门针对光伏发电有着严格的标准。

其中光伏并网逆变器要遵循NB/T32004-2013《光伏发电并网逆变器技术规范》等标准，该标准对光伏并网逆变器产品的保护连接、接触电流、固体绝缘的工频耐受电压、额定输入输出、转换效率、谐波和波形畸变、功率因数、直流分量、交流输出侧过/欠压保护等有着严格的要求。

另外有的地区还需在并网点装设满足IEC 61000-4-30《电磁兼容第4-30部分试验和测量技术电能质量》标准的A类电能质量在线检测装置，通过这些标准规范，来降低光伏发电对于电能质量的影响。

但是即便有如此多的标准和要求，仍有企业以身犯险，把低质量的产品销往市场。2016年9月份，国家质检总局公布了2016年第3批光伏并网逆变器产品质量国家监督抽查结果，共抽查了上海、江苏、浙江、安徽、福建、河南、湖北、湖南、广东、陕西等13个省、直辖市52家企业生产的52批次光伏并网逆变器产品，其中有6批次产品不符合标准的规定，这个比例还是很高的，这些不合格的产品应用在全国各地，对电能质量的影响可想而知。

最后，我们建议用户在选择光伏设备的时候，宁可多花点钱也一定要选择一线品牌，避免买到不符合标准的产品。

通过对光伏发电的特性分析可知，光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的，从电网安全、稳定、经济运行的角度分析，不加储能的光伏并网发电系统将对线路潮流、系统保护、电网经济运行、电能质量和运行调度等方面产生不利影响。光伏电站并网，尤其是大规模光伏电站并网隋思安网带来的影响是不可忽视的。目前解决光伏电站对电网影响的途径是提高电网灵活性或为并网光伏电站配置储能装置。

储能系统在光伏电站中的作用主要体现在以下几个方面：

1）保证系统稳定。光伏电站系统中，光伏输出功率曲线与负荷曲线存在较大差异，而且均有不可预料的波动特性，通过储能系统的能量存储和缓冲使得系统即使在负荷迅速波动的情况下仍然能够运行在一个稳定的输出水平。

2）能量备用。储能系统可以在光伏发电不能正常运行的情况下起备用和过渡作用，如在夜间或者阴雨天电池方阵不能发电时，这时储能系统就起备用和过渡作用，其储能容量的多少取决于负荷的需求。

3）提高电力品质和可靠性。储能系统还可防止负载上的电压尖峰、电压下跌和其他外界干扰所引起的电网波动对系统造成大的影响，采用足够多的储能系统可以保证电力输出的品质与可靠性。

1. 由于受天气、环境温度、光伏板安装位置等因素影响，光伏电站的输出功率会有所变化，最大变化率甚至超过额定量的10%，因此产生了发电量的不稳定问题，会对馈入电网的谐波产生影响。

2. 光伏电站的并网需要应用到逆变器，这一产品的控制技术与光伏发电馈入电网的品质也密切相关。目前，为最大利用逆变器容量和最大发电量，厂家会将并网逆变器的功率因数设定在0.99。但随着光伏电站装机容量的增加，由于光伏发电的功率波动性，逆变器的高功率因数运行对电网的稳定性造成威胁，有功不变时，无功几乎不能调节，需要额外的无功来维持电压。另外，逆变器输出轻载时，谐波会明显变大，在10%额定出力以下时，电流的总谐波畸变率甚至会达到20%以上。

3. 光伏发电功率随日照强度变化对电网负荷特性产生影响，它的接入改变了电网潮流方向，将对现有电网的规划、调度运行方式产生影响。而且光伏发电单位不具有调度自动化功能，加大了电网控制与调度运行的难度。若大量光伏发电系统接入电网终端，将加剧电压波动，可能引起电压/无功调节装置的频繁动作；而若高比例光伏发电系统引入，将使得配电网从传统的单电源辐射状网络变成双端甚至多端网络，从而改变故障电流的大小、持续时间等，影响到系统的保护。

因此，假如需要对光伏并网发电进行电能质量在线监测，必须具备以下的条件：

1、 电能质量全部参数的实时监测。

2、 能分析谐波、间谐波、高次谐波等功能。

3、 发生电能质量事件时，能够实时告警。

4、 电能质量问题数据分析功能。

目前国内能满足光伏发电并网电能质量技术标准的电能质量在线监测装置，再加上功能强大的后台软件，构成光伏发电并网的电能质量监测系统。在国内，目前严格符合标准的光伏发电并网电能质量系统有致远电子的电能质量监测系统。