摘要：本文基于大规模的光伏电站并网建设，分析了光伏电站的系统原理与并网电站的特点，对其接入并网系统的孤岛效应、谐波特性、逆变器输出电压等方面进行了分析，探讨了大规模光伏电站并网对大电网和配网的影响。

    1 光伏电站系统原理与并网特点
    1.1光伏电站系统原理
    如图1所示，光伏发电系统主要由交流并网、控制、滤波、光伏电池、DC/AC组成。其中，光伏电池的作用是将太阳能转化成直流电能，然后通过DC/AC转变成交流电能；交流并网系统主要负责光伏电站的并网问题；而滤波系统负责直流和交流的滤波环节，减少直流输入扰动和交流输出谐波；控制系统是负责控制信号，提供保护措施。

    1.2光伏电站的并网特点
    随着光伏电站的发展，光伏电池的整体使用效率也在不断增加，但是光伏电站整体建设呈现分布式的建设格局，不利于其发展。大规模光伏并网的运营模式，不能通过现有低压配置线路直接接入本地电网，而应通过升压变压器，以中压或高压的形式接入电网。同时，光伏电站的电容量虽然较高，但是相对电网的装机容量，比例还是较小，所以应加大光伏电站的并网。

    2 大规模光伏电站并网的特性分析
    光伏电站与其它电站在基础发电原理上有着根本区别，所以当其进行大规模的并网建设时，应对其特性进行系统分析。
    2.1孤岛效应
    光伏电源作为典型的离散控制系统，在进行并网时必须具有防孤岛效应的保护。孤岛效应是指在出现失压的状况时，光伏发电系统仍然对其失压线路提供电力。孤岛效应的主要有如下危害。
    首先，孤岛效应会对电网的负荷造成严重影响，同时威胁着用户及维修人员的安全。再者，在缺乏电网的大力支持下，自给供电系统的电压和频率不稳定会造成用电设备的损坏，增加维修资金。其次，当电网供电恢复时，光伏电站会对其进行重新的并网编排，在编排中会因相位的不同而引起较大的冲击电流。最后，孤岛效应具有不可控性与高隐患性。
    防孤岛效应分为主动式保护和被动式保护。主动式保护主要有有功功率变动、无功功率变动等方式，但是存在监测盲区，无法准确进行检测。而被动式保护主要有电压的相位跳动、频率变化等方式，但是在负载和逆变功率匹配时却难以检测孤岛的发生。因此，光伏系统应设置至少一种防孤岛效应措施，避免失压时出现无法检测的情况。
    2.2谐波
    谐波是指电流中所含基础基波频率以及基波整数倍的电量，主要是由非线性负载所致。谐波的危害主要有：首先，高次谐波容易使并网的电压与电流之间产生畸变，降低了电网电压，增加了线路损耗；再者，谐波的频率变化对设备的稳定性具有较大的影响，尤其是继电保护装置；其次，谐波影响供电系统的补偿设备，造成过负荷与过电流，导致电容柜无法正常投切；最后，谐波会造成电机效率下降和通信干扰，影响电子计算设备的准确性和电力变压器的使用寿命。
    光伏并网电站的谐波流应符合《光伏发电站接入电力系统技术规定》中谐波电流的限定值要求，投运后应参照限制百分比，保证谐波的规范性。
    2.3逆变器输出电压
    连接光伏系统和电网的逆变器通过控制可实现有功、无功的解藕，光伏并网电站宜充分利用逆变器的无功调节能力为电网提供电压支撑。相比普通控制，空间矢量控制算法可降低整体的输出电压与谐波含量，提高转换效率。

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