1.1　概　　述

随着化石能源的日益减少和温室气体的不断排放，能源危机和环境污染已经成为当前全世界面临的最严峻的问题。国际社会越来越重视节能减排和可再生能源的发展，绿色已经成为当今世界发展的主色调。而光伏发电作为可再生能源的重要利用形式，因其具有分布广、储量大、安全环保的优点受到国际社会的认可，成为目前国内外学者研究的重点^[1，2]。

为实现能源和环境的可持续发展，世界各国均将光伏发电作为新能源与可再生能源发展的重点，在各国政府的大力扶持下，世界太阳能产业发展迅猛。根据最新数据分析表明，全球光伏累计装机量到2020年将有望增加到700GW，太阳能产业在过去几年跌宕起伏的状况将很快得到改善。从长远来看，光伏发电仍是推动能源变革的朝阳产业^[3，4]。图1.1所示为近年来全球光伏、风电新增装机容量情况。从图中可以看出，全球光伏新增装机容量自2010年起呈现出强劲发展趋势。

图1.1　近年来全球光伏、风电新增装机容量

目前，我国面临着资源逐渐枯竭和经济增长乏力的新常态，为了践行可持续发展的道路，我国大力推行能源革命，鼓励能源科技的自主创新，推动了我国光伏发电产业的飞速发展。我国光伏发电与欧洲国家以“分散开发、低电压就地接入”的发展方式不同，呈现出“以大规模集中开发、中高压接入”与“分散开发、低电压就地接入”并举的发展特征^[5]。

据国家能源局公布数据显示，截至2015年12月，我国已成为光伏发电第一大国，装机规模达到4318万千瓦，其中光伏电站装机容量达3712万千瓦，分布式光伏电站装机容量达606万千瓦。预计“十三五”期间，我国光伏发电产业将持续飞速发展，到2020年末总装机容量将达到1亿千瓦左右。随着光伏发电装机容量的日渐扩大，光伏电站的大型化成为我国光伏发电产业的显著特点^[6，7]。目前，多个百兆瓦级大型光伏电站在我国青海、甘肃、新疆、内蒙古等西北部地区建设或投产运行。图1.2所示为近年来中国光伏、风电新增装机容量情况。

图1.2　近年来中国光伏、风电新增装机容量

在能源紧缺和环境污染日益严重的新形势下，建设大型光伏电站是优化能源配置和缓解雾霾天气的主要途径。本章首先阐述了大型光伏电站的研究背景，对比了国内外大型光伏电站的建设情况及运行现状，分析了我国大型光伏电站目前存在的相关问题。此外，针对大型光伏电站存在的主要技术难题，分别从并网电能质量、无功与电压控制以及并网稳定性三个角度进行了深刻剖析。在此基础上，归纳并总结了目前国内外研究学者在上述相关领域的研究现状及在研究中存在的不足。