光伏發(fā)電作為一種新興的發(fā)電形式,光照資源的隨機(jī)性、間歇性、周期性是光伏電站對電網(wǎng)產(chǎn)生影響的主要因素。隨著裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)增,光伏電站接入電網(wǎng)后會對電網(wǎng)產(chǎn)生一系列的影響,給并網(wǎng)技術(shù)及電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃帶來諸多挑戰(zhàn),由此所產(chǎn)生的問題主要包括以下幾點(diǎn):

1、電網(wǎng)穩(wěn)定控制問題

采用“集中開發(fā),中高壓送出”形式開發(fā)的大規(guī)模光伏電站多集中在西北、華北等同照資源豐富的荒漠地區(qū),而這些地區(qū)一般地域范圍廣而本地負(fù)荷小,光伏電站所送出的電力需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。隨著光伏電站規(guī)模不斷擴(kuò)增,出力的短期波動和周期性變化引起的線路電壓超限現(xiàn)象將會顯現(xiàn),長距離輸電的電壓穩(wěn)定性問題將成為制約大規(guī)模光伏電站建設(shè)的主要因素之一。光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制特性完全由電力電子器件決定,系統(tǒng)幾乎沒有轉(zhuǎn)動慣量和阻尼特性,這是光伏發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電的區(qū)別。同時(shí)也是光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)缺陷,其較小的系統(tǒng)慣量將!直接影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性和故障恢復(fù)能力,因此光伏電站的大規(guī)模接入對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。

2、配電網(wǎng)的運(yùn)行控制問題

我國的傳統(tǒng)中、低壓配電網(wǎng)主要是中性點(diǎn)不接地(或經(jīng)消弧線圈接地)系統(tǒng),采用單側(cè)電源的輻射性供電網(wǎng)絡(luò)。光伏發(fā)電系統(tǒng)作為分布式電源接入配電網(wǎng),將會使配電系統(tǒng)從單電源放射狀結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu),從無源網(wǎng)絡(luò)變?yōu)橛性淳W(wǎng)絡(luò),其潮流方向和短路電流大小以及分布特性均會發(fā)生改變。因此在配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)、繼電保護(hù)和孤島檢測等方面將會出現(xiàn)此前從未遇到的問題,光伏發(fā)電系統(tǒng)的接入為配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和規(guī)劃設(shè)計(jì)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

過去,成本高昂等一系列因素阻礙了光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,作為一種新興的清潔能源技術(shù),光伏發(fā)電在全部的能源消費(fèi)中所占比例還很小。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步,發(fā)電成本逐步降低,各國政府逐步意識到光伏產(chǎn)業(yè)的廣闊發(fā)展空間,其戰(zhàn)略地位不斷提高。近年來光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量呈爆發(fā)式增長,太陽能已經(jīng)成為繼風(fēng)能之后可大規(guī)模開發(fā)利用的可再生能源之一。