本文主要探讨了大规模光伏发电对电力系统的影响。随着社会对能源需求的增加,特别是对清洁能源的追求,太阳能光伏发电作为无污染的绿色能源得到了广泛的关注。大规模发展光伏发电能够保障电力供应,提高服务质量。
文章介绍了光伏发电系统的关键组成部分和工作原理。光伏电池阵列模型是通过光伏电池的排列组合形成的,而光伏电池模型的复杂公式被简化为数学表达式。内环控制系统包括换流器,由内外环控制共同作用,外环负责电压输入参数的控制,内环则对电流参数进行控制。动态模型构建是通过方程式来描述光伏发电的全过程,包括逆变器控制和最大功率点跟踪(MPPT)的控制状态。
大规模光伏接入电力系统带来了特有的影响。有功率特点方面,光伏发电具有输出功率的随机波动性,由于没有转动惯量,响应速度相对较慢。低电压下,有功和无功功率的动态特性对电网稳定运行构成挑战。此外,电力电子设备的安全性和抗扰动能力降低,可能导致系统脱网。逆变器并网时,四象限控制和有功无功解耦控制增加了系统的复杂性。
无功电压特点方面,大规模光伏接入可能导致无功稳定性的下降,特别是在恶劣环境和负荷水平不稳定的条件下。这会引发母线电压的剧烈变化,对电压质量造成威胁。分布式光伏接入改变了配电网的传统结构,影响电压质量和潮流分布。
功角运行方面,光伏发电源作为静止元件,缺乏无功角稳定性。大规模接入可能改变电网的功率传输和潮流走向,对功角稳定性的维持提出更高要求。光伏电源的动态支撑性能与常规发电机不同,需要综合考虑电网拓扑、运行状态、控制技术和并网位置等因素。
大规模光伏发电对电力系统的影响主要体现在功率输出的不稳定性、无功电压的波动以及功角运行的挑战。为了有效应对这些影响,电力系统需要进行相应的技术升级和策略调整,如采用更智能的控制策略、提高储能系统的利用率、优化调度策略等,以确保电网的稳定运行和高效利用清洁能源。同时,政策层面也需要支持和引导光伏发电的健康发展,促进电力系统与可再生能源的深度融合。