星空体育app下载光伏发电论文范文1.1对电压偏差的影响。以太阳能为主要供应能源的光伏电站主要受到太阳光光照强度的影响，太阳光光照强度不同，光伏发电站所输出的功率也不一样。在白天的中午时候，太阳光照达到一天中的最强，所产生的太阳能也最多，从而光伏电站的输出功率相对来说也很大，但到了夜晚，太阳落山后，光伏电站便只能依靠白天剩余下储存的太阳能，输出功率就很低了，甚至有时白天太阳光照不是很强，没有太阳能的储存，那么夜晚的时候光伏电站的输出功率甚至可能为零。随着温度、光照、季节的变化天气状况的不同，光伏电站输出功率的变化是非常大的，极其不稳定。但是当小型光伏电站进行并网以后，如果其输出功率猛然的从最大功率的875kW降低为0kW的时候，经过有效计算，35kV前卫变电站10kV母线的电压偏差约为额定电压的0.5%，偏差值相对来说是比较小的，其变动处于标准的允许范围之内。但是在光伏电站实际运行的时候，太阳光光照的变化一般属于一个渐变的过程,因此电压的波动也应比上述值要小。
1.2对谐波的影响。太阳能光伏发电站发电以及并网发电的原理是：首先将太阳光中所富含的太阳能经过发电站中的光伏组件的转化变为直流电能，直流电能进一步经过并网系统中的逆变器转化成和电网系统同样频率、相同相位的正弦波电流，从而并入电网之中。而谐波就是在直流电流转化为交流电流的过程中产生的。根据调查资料显示，经过逆变器转化后的畸变率目前一般处在3%~4%的水平，这一水平与相关法律法规的所规定的限制已经相当接近了，甚至有时还会超过相关限制，但是经过并网之后，其与系统的接入点背景谐波进一步进行叠加后，就很有可能高于其限值了。因此，在对于光伏电站进行并网时，必须进行严格检测，如果超过了有关限值的规定，就必须增加滤波装置来减少谐波了。
1.3对无功平衡的影响。光伏电站利用太阳能来进行发电的功率因素是相大的，几乎没有损耗，全部为有用功输出，发电功率几乎达到了98%。但是为了使各地的发电达到平衡，就必须对于高损耗的地区，增加无功补偿装置，增加其电压质量，减少电量在传输过程中的线光伏发电的应用前景
世界上各个国家尤其是发达国家对于利用清洁能源太阳能的光伏产业发展显得极为重视，在目前的情况下，如果采用完全商业化运作的并网光伏发电而产生的上网电价成本将是采用火力发电方式进行发电所导致的上网电价成本价格的十几倍，光伏并网发电技术价格上显然无法与火电发电进行竞争，因此，目前的光伏发电市场在现阶段以及接下来的一段时间内将仍然是一个政策性很强的市场，国家政府与有关部门对于太阳能以及光伏发电技术扶持的政策主要集中体现在立法指导、税收抵扣、购电补偿或投资补贴等方面。例如：美国对于本国的绿色能源制造行业发展提供了23亿美元的政策优惠，日本对于本国的绿色能源行业发展出台了创新启动光伏发电建设的补贴政策。纵观全球，发展光伏产业已经成为了世界上许多国家用以应对金融危机、优化产业结构以及满足更长远的可持续发展要求的产业优化选择。
目前光伏发电接入配电网主要有两种形式，汇集接入和分散式接入。一般汇集接入时光伏发电规模较大，多台光伏逆变器通过交流线路汇集于低压母线kV，利用专用线kV母线或开闭站、环网柜等公共配电设施。分散式接入一般容量较小，主要接入用户电网，以380V/220V并网，可以多个点接入。汇集接入和分散式接入各有特点，汇集接入便于管理，但是需建汇集（升压）站，投资较大，对配电网电压影响也较大，需要相应的调度控制措施；分散式接入时无需建汇集（升压）站，投资少，对配电网电压影响较小，但是接入点数量多，计量分散，维护复杂，不易控制。近年来在城市地区，建筑一体化光伏（BIPV，BuildingIntegratedPV）作为光伏发电的一种新形式，得到越来越多的关注。建筑一体化光伏就是将光伏发电材料安装在建筑结构的外表面来提供电力。根据光伏材料与建筑组合的方式不同，可分为两大类：一类是光伏材料与建筑结合，如嵌入式安装的屋顶、外墙等；另一类是光伏材料与建筑集成，如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，第一大类是最常用形式，特别是与建筑屋面的结合。由于光伏材料与建筑结合不占用额外地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。光伏材料与建筑的集成是BIPV的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。光伏组件不仅要满足光伏发电功能要求，同时还要兼顾建筑的基本功能要求，目前造价较高。
光伏接入必然对配电网运行、监控带来影响，电能质量、可靠性等指标也将发生变化，为了保证电网安全可靠，需要通过测算其渗透率合理估计配电网消纳能力。传统的渗透率是一个静态量，指分布式发电并网容量与电网负荷的比值。分布式发电并网容量按照装机容量计算，对于光伏发电即为峰值功率；电网负荷则按照最大负荷计算。渗透率在一定程度上反映了分布式发电与当地负荷的数量关系，对指导分布式发电规划起到了一定作用，是保证电网安全运行的基本指标。但是在项目实际运行中，光伏等分布式发电的输出由于受不可控自然条件（如光照、风力）存在时变性，而负荷也随着类型不同体现了一定的时变周期规律，在某些特定时段将出现对电网最为不利情况。为了在时变周期内分析配电网对分布式光伏等电源的消纳能力，测算线路、变压器等设备可能承受的最大潮流。在配电网规划中，一般根据负荷预测结果（规划期最大负荷）选择线路、变压器等设备容量（体现极限传输功率），对于已建成多年未实施设备升级改造的区域，配电设备老旧且容量裕度有限，当分布式电源发电功率大量盈余时将产生大量返送功率，此时电网设备可能出现反向倒送大量电力，甚至反向送电导致设备和线路过载。因此，“光伏最大盈余发用比”指标反映了分布式光伏与当地负荷的动态消纳关系，表征了电网所可能承受的最为严苛的运行情况，这是传统的渗透率指标所无法反映出来的，更具有实际参考价值，对配电网可靠性评估和建设改造指导意义更大。
要测算光伏最大盈余发用比，需根据实际情况，选择某一供电区域，明确其供电方式、功率传输路径和容量，分别拟合光伏发电及负荷特性曲线，通过对比计算该值。光伏发电可以采用理想日发电特性曲线，同时考虑四季差异；负荷特性曲线根据负荷性质不同分别拟合，可以按照不同类典型负荷曲线近似，考虑冬夏高峰情况差异，如有实际负荷曲线则优先采用。对于规划中的项目，供电区域面积、建筑形式、负荷性质等要素确定后可以将发电与负荷折算为单位面积的密度值，对比时变特性曲线计算该值。具体步骤如下。
由于区域的功能类型不同，地块容积率、建筑面积、楼顶面积不同，同样占地面积内光伏安装容量也不尽相同。测算典型功能区域内光伏最大安装容量，与区域总占地面积做比，得到“功能区域发电功率密度”。
根据不同类型建筑负荷的典型负荷指标，计算各类功能区域的最大负荷，与区域总占地面积做比，得到“功能区域负荷密度”。
光伏最大盈余发用比测算如表3所示，普通居民住宅最大盈余发用比最高，大量剩余电力返送；高层住宅其次，部分剩余电力返送；商业、办公建筑最大盈余发用比小于零，发电完全就地消纳。特别是当光伏最大盈余发用比1时，光伏发电功率部分时段大量送出，逆向潮流绝对值大于最大正向潮流。对已建成电网，如为单辐射供电模式，会出现设备过载，必须进行增容改造；如为双辐射供电模式，电网裕度略大，但仍需要进行局部改造，这种情况应该引起足够重视。因此在实际配电网建设过程中，应提虑分布式光伏接入可能，估算发用比指标，增加配电网裕度，预留接入能力。
从前述算例可以看出，影响光伏最大盈余发用比指标有以下几个方面，包括发电功率密度、负荷功率密度、负荷特性、极限传输功率。对于具有特定建筑形式的区域，光伏安装存在饱和情况，在某些因素影响下一般不会达到饱和，同时光伏发电具有较强的规律性，如存在偶然因素只会使发电减少，有利于发电消纳。负荷情况相对复杂。首先其功率密度测算精度不易保证，在负荷估算、同时率取值等环节中往往存在较大的变化空间。此外，时变特性分析较难，由于受经济、社会、突发事件等影响，不确定性很大。极限传输功率受设备及上级电网情况影响较大，随使用时间延长，设备老旧，往往达不到设计时的载流量；而当地配电网整体水平也影响发电功率外送，在电网条件较好地区，其极限运行情况下电能质量一般能够得到保证，否则易引起送端电压升高的不利情况，危害用户用电安全。因此，在光伏最大盈余发用比测算中应充分考虑各种因素，对于建设运营时间较长的供电区，其测算值可以取的保守以充分暴露电网和设备承受的风险，对于外送能力较强（双回路供电、容量裕度较大等）区域，则可适当放宽。当测算值明显超过区域电网接纳能力时，应及时进行电网增容改造。
开关器件在动作过程中开关管的电压和电流的重叠会产生很大的功率损耗;同时由于电压和电流变化速度比较快，电压和电流波形的过冲会形成噪声。开关管的工作频率越高，产生的损耗和噪声就越大。为解决上述问题，可以实现电路的高频化和小型化的软开关的概念应运而生。软开关电路一般分为两类:一种是通过增加辅助网络实现软开关;另外一种是通过对开关管控制电路的合理设计来实现软开关［4］。通过增加辅助网络实现软开关的电路因为需要增加额外的器件，电路结构复杂、成本高，同时对电路软开关的控制较为困难;控制型软开关技术则是通过对开关管的驱动信号进行适当的控制来实现开关管的软开关［5］。文献［4］指出了控制型软开关的四种常见的PWM控制策略:不对称互补脉冲PWM控制，不对称脉冲PWM控制，脉冲移位PWM控制以及移相脉冲PWM控制。图3是上述4种控制型软开关的PWM控制策略。
文献［6］利用电感和电容器件的谐振实现了电流馈入型半桥变换器的软开关，但是由于电路采用的变频控制(PFM)，实现变换器的优化设计较为困难，影响了该方法的使用。为了对电路进行频率恒定的脉冲宽度调制即PWM控制，在调节开关管占空比过程中会导致开关管开通时间的不对称，因此文献［7］通过采用不对称互补脉冲控制实现了电流馈入型半桥变换器的软开关。
使用MATLAB仿真软件分别对传统的电流馈入型半桥变换器和基于控制型软开关的改进型电流馈入型半桥变换器进行仿真分析。对两种变换器采用相同的仿线kHz。传统的电流馈入型半桥变换器开关管S1和S2的触发脉图4传统电流馈入型半桥变换器的输入电流和输入电感L1、L2的电流冲相差180°。图4是传统半桥变换器的输入电流iin、电感L1的电流iL1和电感L2的电流iL2。从图中可以看出，当输入电感足够大时，输入电感电流基本上为输入电流的一半，与前部分章节中对变换器的理想化假设分析一致。图5是传统的电流馈入型半桥变换器流过开关管S1的电压uS1、电流iS1和开关信号D的仿真波形。从图中可以看出，传统的电流馈入型半桥变换器工作于硬开关状态，电压存在着很大的关断电压尖峰。图6和图7分别是改进型的电流馈入型半桥变换器开关管S1的电压uS1、电流iS1和开关信号D的仿线和开关信号D的仿真波形。从图中可以看出，与传统的电流馈入型半桥变换器相比，采用控制型软开关的改进型电流馈入型半桥变换器可以工作于软开关状态，开关管S1和S2都实现了零电流关断，从而从根本上消除了由于开关管关断引起的关断电压尖峰，大大降低变换器的能量损耗，因此本文提出将可以实现电气隔离、高电压增益和高效率的改进型电流馈入型半桥变换器作为光伏发电系统的前级DC/DC变换器。
建筑屋顶光伏发电系统是指在建筑项目竣工建设完毕后，充分利用其建筑屋顶空置的区域，布置一定规模数量的光伏电池组件、支架及配套系统设备，根据地区经纬度等相关数据计算得出屋顶光伏电池组件的最优化倾斜角，安装系统设备进行太阳能资源采集，使整个系统发电效率最大化，进而转化发电、储能等。此类工程对土地面积需求很小，可有效利用各类建筑物屋顶，不占用专门区域，适合组织开展大批量建设，就地进行发电、用电，不仅能节省电网建设的工程造价，且可实现能耗的最小化，有效满足“绿色”建筑的节能水平要求。
整个系统设备与区域中建筑物协调一致，紧密结合，有的甚至直接制作成建筑材料成为建筑物的一部分。屋顶光伏发电系统主要由逆变器、电池组件、支架、连接电缆、监控设备及辅助设备组成。其中关键核心部件为逆变器，其作用是将光伏电池组件在光照下产生的直流电（DC）汇集后，通过逆变器的转化将其变为可供普通电气设备使用的交流电（AC）。光伏发电系统逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪，在光照强度较大时发出的多余电量经转化成为满足电网公司电能质量要求的交流电注入电网中；在阴雨天光照强度较弱，发电能力不足时，则由电网向建筑屋顶发电（用户）供电。
项目所处的江苏淮安地区年平均日照辐射量4.04kWh（/m2d），全年日照辐射总量约1467.4kWh/m2，即5282.3MJ/m2。前期规划选址过程中，淮安屋顶光伏发电项目规划计算的装机总容量为1.93MW，选取建筑物厂房屋顶面积约44375m2，经现场勘查设计能容纳布置的光伏电池组件占区域面积约21050m2。根据要求整个发电项目的设计不能影响厂区整体建筑物风貌特点和视觉效果。经过项目工程运算及实验测试，发电系统配套支架等设备布置在厂区建筑物的屋顶空置区域，光伏电池组件则选择为固定安装模式，倾斜角度为10°。整个系统共布置电池块8420块，考虑到本项目区域中整体发电量的需要及保证区域协调性，选取的电池组件峰值功率为230W。本项目工程整体由4个0.5MW的子系统组成。每个子系统均选用1台并网逆变器和1台隔离升压变压器，经汇流后接至并网逆变器，光伏直流变为满足电网要求的10kV三相交流输出，汇集到站内10kV配电室后，以一回出线，接入地区电网而并网。
本项目光伏发电系统的总体成本由初始投资部分和实际运行费用两大部分组成。初投资包括如下主要设备和实施费用：光伏电池组件、控制元件、光伏逆变器、蓄电池组、支架和配电系统（包括安装调试费、电力电缆等费用）、基础施工建设费、工程设计费、系统调试费、试验运行费、电池组件维修清洗费、管理费、员工工资等。江苏淮安屋顶光伏发电项目的工程项目经济性分析及评价如下：按照光伏电池组件及系统设备25a的寿命周期，电池组件固定10°的倾斜角度，第一年利用小时数1230h，以后逐年递减9.7h来考虑，然后根据主要设备购置费、建筑工程费、安装工程费等费用进行汇总，进而计算得到本项目的一个总体财务数据评价指标。根据当地部门政策文件的有关规定，本区域屋顶光伏电站的上网电价为2.40元（/kWh）。按照所签订承包电站运行经营年限25a的协议，测算工程项目整体的财务数据和投资收益水平。经测算，本工程的静态总投资约为4518×104元，建设期间的财务利息成本为24.87×104元，工程的动态总投资为4542.87×104元，计算得出本项目整体投资的财务内部收益率应可超过8%，项目整体的投资效益回收期约10.7a，资本金的财务内部收益率约为11%，资本金净利润率约为17.8%，满足各项指标数据要求，此光伏发电系统将取得一个比较好的经济收益，因而从经济上评价是完全具有可行性的。
传统的纯火力发电站系统，燃煤过程中会产生大量CO2、SO2、NOx、烟尘及煤灰煤渣等废弃物。现行传统火力发电厂每上网发电1kWh，标准煤耗费水平大约为305g，约产生814gCO2、6.2gSOx和大约2.1gNOx。传统发电项目对生态环境造成一定影响，而本项目利用可再生太阳能，通过系统转变为可供使用的电能，过程中不直接消耗化石能源，且不产生环境污染物。与传统火力发电站比较，每年CO2减排量可达到1726t星空体育官网，减排SO2约13t，减排NOx约4.5t，是无污染的清洁可再生能源。
现阶段中国利用建筑屋顶开展光伏发电尚处于初始起步水平，装机规模不大。此类项目除提供能源外，还有许多特殊优势，如降低温室气体和污染物排放、创造就业机会、保障能源安全和促进边远地区发展等，尤其是可在边远地区就地安装，在特殊场合整个光伏系统可直接提供电力输出。适合进行大规模安装推广，在欧洲、美国、日本等已运作得比较成熟。结合中国国情及电点，在太阳能资源充足的区域大力建设更多的示范性建筑屋顶光伏项目，提高清洁可再生能源在电源结构中的比例，对中国经济、社会和环境保护具有积极意义。
充电器工作分析主要有三种电量设计方法：Buck变换器；Boost变换器；Buck-Boost变换器。由于第二种更适合当代工业发电和居民设施发电，作者选取第二种电路对太阳能充电器进行工作分析。在太阳能充电器工作过程中，当代表开关的S导通时，RL会由于反向的电压影响而自动的关闭。而当S开关关闭之后，因为电感电流不会再发生变化，就会导致RL开始产生续电流，这时就会让C与假设负载装置RL接受到来自电源以及太阳能充电器发出的电流。当Boost变换器工作进入正常、稳定的状态之后，就可以不再产生电感电流，从而可以得到Boost变换器工作下的电感，从而得到一个等式。
由于要保持科学性和简明化的双重要求，作者在这里对升压和逆变电路分别采用推挽正激电路、双极性调制的方法进行研究。通过利用相关文献当中所研究的原理波形图，可以发现当推挽正激电路正常工作升压时会造成输出电压、输入电压、输出电流、输入电流以及临界电感的变化。对于推挽正激电路作为升压工作的主要配件是由于其相比（如，单端正激电路、半桥电路、单端反激电路等）具有以下优点：第一，假设两开关处于轮流工作的状态，那么就相当于在增加了开关频率的情况下，能够有效减小变压器的原边的绕组的电流所产生的纹波，与此同时也能够大大减少变压器其所具有的体积以及重量对整个工作的影响；第二，当每个开关处于导通状态时，就会让两原边的绕组同时开始运行，这时就会让变压器的绕线变细，从而让整个变压器的体积以及其重量大大减少，解决了整个电路运行电流损耗的问题。对于双极性调制的逆变电路工作设计主要是基于全桥逆变电路的原理的，选择的原因是因为其相比单极性调整的逆变电路更容易控制，能够节约对整个电路管理的成本。
作者通过分析离网光伏发电系统的五个重要部件的工作原理和设计理念，在此充分把握太阳能发电系统的实用高、规模小、成本低、用途广的特性，设计出了一个具有四百瓦功率的离网光伏逆变系统。另外，考虑到当前我国道路交通、电网设备的问题，作者在此设计的将具备更少的储能型设备（蓄电池），从而不仅让离网光伏发电设施的制造减少了成本，而且能够让其在实际生活、工作中用到时大大降低其管理的成本。这一离网光伏发电系统配备了两块具有在十二伏下能够每秒产生一百二十毫安的蓄电池。另外，由于考虑到我国最近天气状况不佳和太阳能发电装置在我国不同地区的利用情况不同，以及由于受到温度、光照原因不同而造成的损耗不同，最终为这一设备选取了十二块具有五十瓦功率的太能能电池板。在此设计基础上，作者利用上文对各个原器件的工作分析对其进行了测试。最终，此离网光伏发电系统达到了预期的效果。所以，作者在此正确、适应当前中国经济发展、天气状况和人民太阳能电力系统的设计应当具备以下几个方面：对太阳能充电器的设计应当采用Boost电路；对升压电路的设计应当采用推挽正激电路；对逆变电路的设计应当采用双极性调制的全桥逆变电路；太阳能变压器应采用隔离的驱动电路。另外，一个合格的、实用性强的离网光伏发电系统还应当充分对其电感、电容的承载量进行测试、调试，让其在工作运行稳定之后能够达到临界电感，从而让电感为零延长整个系统的运行时间。
4.1国家、政府资源视角的转移对于国家高科技项目的设计离不开政府的支持，不仅是离网光伏发电系统需要如此，更多的能够改善人民生活的科技项目也应当被提上日程。国家、政府资源视角的转移可以作为一个国家领导战略眼光是否卓越、一个国家经济是否能够可持续发展的重要因素。随着世界和平发展的进行不断深化，人民物质文化的需求已经成为了当代群众最大的需要。离网光伏发电系统是一项能够解决人民用电问题的观念。自从灯泡、蒸汽机的发明开始，大众已经离不开电力这一重要资源了。随着水资源、煤炭资源、石油资源的逐渐告罄，通过高科技能源解决国家发展，带来地区和平是一个重要的战略方向。我国乃至全球应当重视起对现有资源的保护，在以可持续发展的思想指导下，带来资源与经济的联动。
4.2公众道德、教育素质的提高公众道德素质的提高能够有效节约不可再生资源的消耗，而离网光伏发电系统只一高科技能源运转系统的普及更加需要社会群众们的鼎力支持。当代，对于新技术的推广和发展十分不利，因为搭载新科技的产品将具有更高的售价。充分发挥教育功能，提高社会公众的道德素质、文化修养，能够使其更加能够接受新能源、新技术给其带来的不确定性因素，从而让更多的社会公众从自身做起，使用新能源、保护新能源、推广新能源，让我国在持续发展的道路上越走越远。另外，新能源是一种取之于民用之于民的资源，而新能源的开发、新技术的推广往往伴随着新生产品、工具的使用困难等现状，我国政府、企业也应当给予社会公众学习这些新事物的途径和时间，通过有效的宣传方式和说明书，让公众更快的掌握并运用也是非常关键的。
4.3企业高科技人才的引进21世纪是高科技发展的时代，互联网经济让世界的联系更加紧密，其对于管理、经济等学科的发展有一定促进作用。而让人们慢慢对工科专业失去了兴趣。其实，从人类产生至今，发明数量最多的领域就是物理和化学领域，因为其能够更大的解决人类的生存、生活问题。所以，在当代应当重视对应用物理、应用化学等一些偏门专业进行广泛宣传，为我国培养更加优秀的人才。对于企业来说，人才竞争已经成为获得竞争优势的关键，为企业引进更多具有高素质、高层次的人才能够有效促进企业和领域学科的发展。当代企业应当敢于聘请从学校刚刚毕业的博士生和大学生，因为他们更加具有创新性思维和可塑性。
分布式光伏发电，属于光伏发电的一个分类，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面要求。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。分布式光伏发电具有以下特点：一是输出功率相对较小,具有间歇性。光伏发电的模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要求调整光伏系统的容量。二是污染小，环保效益突出。三是缓解局部的用电紧张状况。分布式光伏发电在白天出力最高，正好在这个时段人们对电力的需求最大，所以能够在一定程度上缓解用电紧张问题。
2.1优势分析太阳能是绿色环保的清洁能源，它的利用完全符合我国低碳乡村旅游的发展策略和要求，我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。在太阳辐射强的乡村地区可以把太阳能发电作为主要发电来源，大范围推广实现规模化；在太阳光照不是很富裕的地区，分布式光伏发电系统可以作为补充能源，应用到农家乐、个人家庭等小范围的应用。太阳能发电系统使用寿命一般为30年左右，期间无需维护，不但使自然能源得到了充分利用，减少了碳排放量，同时，农户发电的多余电量可以卖给国家电网，获取收益，一举多得。国家和地方政府近年来也了一系列政策和措施，鼓励分布式光伏发电与农户扶贫、新农村建设、农业设施相结合，促进农村居民生活改善和农业农村发展。从分布式光伏发电在低碳乡村旅游中应用的有利条件看出，分布式光伏发电资源开发前景广阔，对优化我国能源结构、应对保护生态环境、促进经济社会可持续发展，具有十分重要的作用。
2.2劣势分析由于国家的重视和太阳能绿色能源的特点，分布式光伏发电的潜力是巨大的，但是作为新兴能源产业，光伏发电的普及也面临一些困境和难题。太阳能的获得同地理位置、四季变换、昼夜及阴晴等气象条件有关，太阳能辐射较高的地区开展比较有优势，四川等太阳辐射低的地区效益相对较小；分布式光伏发电投入成本较高，在太阳辐射量较少的四川地区，回收期相对较长，很多村民家庭或心理上不能接受；很多地区光伏发电的政策和措施不完善，产品层次不齐价格差别较大等现象，缺乏行业标准和规范，优惠措施不够等大大影响了光伏发电的普及应用；光伏板制造过程中不环保。
在农村地区，分布式光伏发电可以适用于农家乐的单个家庭，改善传统发电及种植农作物的种种弊端。具体的应用途径有以下几种。
3.1农家乐安装家庭式光伏电站家庭式光伏电站是利用屋顶平台架设光伏阵列，将太阳能转化为电能，自发自用，可用于生活用电，如照明、电视、收音机、光伏水泵、太阳能等。在开展农家乐的家庭中安装小规模家庭式光伏电站，用电完全可以自己自足，并且多余的电可以卖给国家电网，每年还有相应的经济收入。
3.2农村景区中道路安装太阳能路灯太阳能路灯主要是通过太阳能板的光生伏特效应原理，白天吸收太阳能光子能量产生电能，通过储存在蓄电池中，当夜幕降临或光电板周围光照较低时，蓄电池通过向光源供电，通过设定一定的时间后切断供电达到照明的功效。在农村道路安装太阳能路灯既节能环保，又不受地域限制，可以在任意地点安装，在道路安装也减少了相应的集体用电支出。
3.3农田中建造薄膜太阳能大棚薄膜太阳能农业大棚，是指在棚顶安装有单晶硅发电板，这样几个大棚就相当于一座小型发电站。大棚内根据所栽培的植物安装特征光谱的LED灯，调节光照的时间与强度，不仅能够提高农产品的产量和品质，还能够调节产品的上市时间。还可对农作物的整个生产过程实行24小时全程监控，所有生产出的产品具有可索性，实现有机产品的全年生产，促使有机食品规范化、市场化。以此为基础可以建设较大规模的光伏农业产业园，集光伏发电、温室大棚全自动立体种植、农作物新产品展示、园林景观及文化创意于一体。光伏产业园建成后必将会成为吸引普通游客及科普爱好者的重要乡村旅游资源。
3.4太阳能杀虫灯等光伏农业新产品的应用依托光伏产业发展优势，在果业、蔬菜基地、养殖场可推广使用太阳能杀虫灯，蔬果可节约投入，对减少农药施量、改善水质效果明显。还有太阳能喷雾器、太阳能割灌机等系列光伏农业产品都可以在农业种植中推广使用，在普遍应用后也将使农产品更加有机环保，更有市场，碳排放量也会大幅下降，种植土地也会因为农药的减少得到保护。
1.1测试系统本文选取IEEE16机68节点系统作为测试系统，其中16台同步发电机采用经典6阶模型，并全部安装本地电力系统稳定器（PSS），系统负荷全部采用恒阻抗模型（详细参数见文献［11］），如图3所示，本文测试平台基于MATLAB／Simulink。在该系统中，区域1为新英格兰系统，区域2为纽约系统，区域3～5为相邻区域等值发电机。G13和G16承担了系统主要电力供应，其容量分别为12GW和11GW，其有功出力分别为3．5GW和4GW。纽约系统为重负荷区域，其负荷总额为8．45GW，但该区域发电总额仅为6．28GW，因此需通过相邻区域的远距离输电以填补此区域的有功缺额。
1.2光伏发电不同接入位置对系统阻尼特性的影响为研究光伏发电不同接入位置对系统阻尼特性的影响，本文分别将测试系统中容量最大的同步发电机G13与G16用等容量的光伏发电系统替代，替代前后的系统小干扰计算结果分别如表1和表2所示。由表1和表2对比可知，光伏发电系统并网后对系统振荡频率的影响远小于对系统阻尼的影响。具体而言，当光伏发电系统替代同步发电机G13时，模式1、模式3的阻尼有着显著提升，而模式8、模式9和模式15的阻尼有小幅改善，其他模式则变化不大。当光伏发电系统替代同步发电机G16时，模式1、模式3、模式4的阻尼有不同程度的下降，其中模式4阻尼下降最为明显，而其他模式变化不大。图4为原系统发电机功角在模式1、模式4、模式15情况下的参与因子。由图可知，同步发电机G13在模式1的参与因子相对于其他模式较高，同步发电机G16在模式4的参与因子相对其他模式较高，这就解释了光伏发电系统对不同振荡模式影响大小的原因：光伏发电系统所替代的同步发电机在某模式下的参与因子越大，则该模式受光伏发电系统并网的影响则越大。仿真结果表明，该影响有可能是正面的，也可能是负面的。值得注意的是：由表1和表2对比发现，当光伏发电系统替代某台同步发电机时，系统振荡模式减少了一组。这表明光伏发电系统并不直接参与系统振荡，而这一组模式的减少是由同步发电机的退出而造成的。统替代前后的系统部分振荡模态图。为使分析更为直观，图5中仅显示了模值较大的模态。通过对图5的分析可知，当光伏发电系统替代同步发电机后，系统的振荡模态并无明显变化，这进一步表明了光伏发电系统不直接参与系统机电振荡，也不改变系统原有的振荡模态。
1.3光伏发电渗透率对系统阻尼特性的影响通过上文分析可知，不同光伏发电系统接入位置对系统阻尼的影响不同，因此本文以接入位置节点65和节点68为例，分别取光伏渗透率为0％、5％、10％、15％、20％进行计算，系统关键模式的阻尼计算结果如图6所示。图6列举了光伏发电系统在不同渗透率下变化较大的部分模式。从中可以发现，当光伏发电的接入位置不同时，随着光伏渗透率的提高，对系统阻尼的正面影响或者负面影响将呈增大的趋势。
1.4接入光伏对系统阻尼特性影响的机理研究通过上述分析可知，当光伏发电代替传统同步发电机时，对系统阻尼的影响有可能是正面的，也可能是负面的。由上文分析可知，光伏发电系统不直接参与系统机电振荡，因此其对系统阻尼的负面影响主要来源于其本身不具类似于同步发电机PSS的阻尼控制环节，而当其替代了安装有PSS的同步发电机时，造成了系统阻尼出现一定程度的下降。为研究光伏发电系统对系统阻尼特性的影响机理，在最大功率点处，将容量为10MW的光伏发电动态模型和相同输出功率的恒功率静态模型接入测试系统的节点9与节点1，系统关键振荡模式计算结果如表3所示。由表3可知，光伏发电系统采用动态模型和静态模型对系统关键模式并没有太大影响，这也进一步验证了光伏发电不直接参与系统机电振荡。接入光伏发电对系统的阻尼可能造成一定的正面影响，由于光伏发电对系统关键模态的影响很小，因此这种情况并不来源于光伏发电系统本身与相关同步发电机阻尼转矩的相互作用，而是接入光伏发电改变了系统平衡点，进而引起系统潮流的变化，使得在某些情况下对系统的阻尼呈现出提升的现象。当这种影响超过了光伏发电系统因阻尼控制环节的缺失而引起的负面影响，会使得系统阻尼在某些情况下呈现上升趋势。
由于受光照强度、占地面积等因素的影响，大规模光伏发电基地往往远离负荷中心，需通过长距离输电线路进行远距离消纳。由上文分析可知，高渗透率光伏发电接入电力系统后，由于缺乏类似于同步发电机PSS等设备，因此难以对光伏发电系统进行阻尼控制，可能会对系统阻尼造成一定的负面影响，这给系统安全稳定水平带来了一定的隐患，增加了系统发生低频振荡的危险。以本文测试系统为例，光伏发电系统接入节点68，替代同步发电机G16向区域2进行远距离送电。当区域2中输电线s发生三相短路故障，在0．2s时该故障清除，则区域联络线可知，接入光伏发电后降低了系统的稳定水平。目前常用的办法是在光伏发电基地安装柔流输电系统或者储能设备，这无疑大幅增加了安装、运行以及维护成本。考虑到目前广域测量系统在电力系统的广泛应用，本文将精密测量单元所采集的系统重要数据通过反馈控制环节引入光伏发电的有功控制系统，这给光伏发电系统的阻尼控制提供了一个新的思路。图8为本文提出的光伏发电系统阻尼控制策略，该策略在不改变原光伏发电系统PQ解耦控制的基础上，在有功控制信号电压参考值处引入一个反馈控制环节，以实现光伏发电系统的阻尼控制。图9为光伏逆变器存在的3种结构形式。采用图9a所示的逆变器结构虽控制灵活方便，但在实际运行当中会造成一定的电能质量问题，因此目前光伏并网大多采用如图9b所示的逆变器结构，而图9c融合了低成本与高质量的电能输出的优点，因此成为了未来并网逆变器结构的发展趋势。图8所采用的控制策略仅针对图9a和图9c两种光伏逆变器结构所设计。对于图9b型结构光伏逆变器，仍可采用如图8所示的控制结构，在设计过程中，需考虑到不同之间的参数协调问题，其设计方法与同步发电机之间PSS协调控制设计方法类似，可参考相关文献［13］，本文不再赘述。对于图9a和9c两种光伏逆变器结构，其阻尼设计方法如下：首先选取联络线的有功功率作为输入，输出则附加在如图8所示的光伏发电有功控制环上。根据电力系统低频振荡基本特性，系统阻尼比越大，其受扰后振荡衰减到稳态所需的次数越少，即系统动态性能越好。因此，在对光伏发电系统加入如图8所示的阻尼控制环节后，应使系统中存在的较小阻尼比提升至稳定范围，故参数可采用下式确定。图10为采用本文控制策略前后，区域联络线相同故障下的有功响应。该图表明，采用本文控制策略能有效实现光伏发电系统阻尼控制，这降低了光伏并网对系统安全稳定水平可能带来的负面影响，提高了互联电力系统对光伏发电系统的接纳能力。
1.1孤岛效应的影响当因为事故、停电维修或故障导致电网供电发生中断时,每一个用户端太阳能的并网发电系统将与它四周的负载组成一个电力公司无法掌控的自给供电孤岛。可以预知，造成孤岛效应的概率的不断增加是由于光伏并网系统的使用越来越频繁。一般来讲，当发现孤岛效应之后，其原先的单相供电模式将会导致其他的配电网内发生三相负载不相称的情况；若孤岛区域内容量太小或者其无储能元件，将会让用户的负荷发生电压飞速改变，供电电压和频率也不稳定；重新恢复供电后，更会因为相位不同步而对冲击电网用户。
1.2对现有继电保护功能的影响当配电的系统在电能传输链的最末端，会以比较低的电压等级为主要的，在光伏发电等分布式发电系统投入之前，除局部的地区会存在较小容量煤电、水电之外，在配电系统里几乎无电源的存在。这也意味着当前绝大数的放射型配电的网络之中，潮流的流动极少产生转移电流，通常是单一的，在继电保护装置中配电网有相当一部分的继电器不具备方向敏感性。随着分布式发电系统和光伏发电的大量的投运，在配电系统之中线路上的潮流也具有双向流动的可能性。由于不可能为新增分布式发电系统和光伏发电而让现存的继电保护体系做出大量的改动，假如原有的继电保护不能够和光伏发电系统相互配合协调并且相互适应，而当其他的并联分支元件出现故障的时候，便可能会导致安装有光伏发电系统分支上的继电器发生误动，从而导致此无故障分支失去了主电源。而且，在光伏发电系统的功率注入电网的时候，便会让原先的继电器保护的区域缩小，以至于可能会影响继电保护装置的工作。
1.3对电网调度运行的影响光伏发电系统受光照强度等气候条件影响较大，甚至会根据客户自身需求随意启动和停运，导致其向交流电网输送的功率处于不断的变化中，使得整个电网的负荷总量具有了更多的时变性和随机性，为了更加准确地掌握电网的运行特征，各地区或县区的调度部门必需考虑的典型方法数量将可能会明显增加。因为如果在某一输电断面之中的某侧出现电网内有容量比较大的光伏发电系统，可能会造成此输电断面的功率发生较大的波动情景，这不仅会影响断面两侧系统之间交换功率的平稳性，也会增加短期负荷的预测的难度。
随着新能源和光伏发电项目发展，电网企业必须要以长远的眼光去探视企业发展的未来，及时实现改革执行对策，来为企业发展提供更好的支撑。
2.1各类电网法律、技术规范与规程的修订如上所述，光伏发电系统也具有着容量大小不相同、随机性强的发电量、同时分布比较广泛、投资方野可能会有不同的利益实体等很多种特性,可能会对电力系统的管理体制有影响,并且可能会对规程提出新的改进、传统的电网法律的需要。因此需要对原有的相关内容进行修订或增补，如上海市电力公司制订的《上海电网太阳能电源并网技术原则》，将对上海的各个地区的电网公共连接点的电能质量控制和太阳能电源接入系统电压等级，包含了功率因数和频率、谐波、电压偏差三项不平衡度等两方面制订的详细的准则,也包含了太阳能电源的自动化、通信装置和继电保护等三方面的配置要求。而且，根据当前光伏电站的设计、施工、投运等各个环节的技术规范都不尽完善，电网企业应积极主动地与电力工程施工企业、光伏电站设备生产商展开技术交流，应该尽早的规范光伏电站的施工与设计,应该尽快的宣布相关的标准,应该尽早的实现光伏发电系统的规范化。
2.2电网仿真分析和计算配电网仿真分析过程中,除了对配电网中的电能质量和潮流分布和问题的关注外,还必须加入对配电网潮流计算在光伏发电系统之后，包括且不限，依据年份可以反映出光伏发电系统逆变器的功率因数，可以反映出太阳能电池的效率，从而考虑到由大量光伏发电系统接入而对电压稳定性和系统频率和造成的影响，依据日照的强度和其他各种气候条件也可以反映出光伏发电系统发电量的时变性。从而可以预知在光伏发电系统接入电网的百分比到一定的水平后,不论是在高压电网中还是在配电网的仿真的分析中,都必需对电网的谐波含量来进行一定的评估。
2.3电网安全稳定运行必须的系统升级在系统电压偏差方面，应该在最严重的情况下进行计算考虑,发电场在最大输出功率的时候忽然切机会对系统接入点的电压产生一定的影响。依据相关的规定,电网接口处和光伏系统的电压可以允许相差但应符合GB12325的要求,在光伏电站接入系统的时候,应该采用一定的措施,让投切时系统的电压波动可以满足于国家的有关准则,并且以±5%来进行校核。电网容量方面，为了以后可以更好地去应对光伏发电系统所发电能的时变性和接纳大容量光伏发电系统发出的电能，电网内必须具备足够的调峰电源,同时重新审视对传统的电网调峰容量配置理念。电网设备方面，光伏发电系统的接入，可能使配电网中的某些设备负荷率低下，沦为备用线路甚至闲置。为应付此类系统发电的波动特性,电网应该按需要提供一定的区域性无功补偿容量与旋转备用机组，这样才能够及时的调控系统的电压和频率。电能计量方面，考虑到光伏发电系统并网后，有个别的配电网区域内的潮流流向是双向的，所以需要将原来的电能计量模式从单向改变双向计量的模式，进一步明确光伏并网发电系统本身的电价标准。