分布式光伏发电对电能采集及线损的影响

分布式光伏发电对电能采集及线损的影响

李豫杞

身份证号码：65400119870324XXXX新疆乌鲁木齐830000

摘要：本文首先阐述了居民光伏发电并网电能计量的方案和接入方式，然后对居民光伏发电并网电能采集进行概述，最后分析居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响，希望能够为相关行业提供借鉴。

关键词：分布式光伏发电；电能采集；居民

引言

分布式光伏发电是一种新型的具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，居民分布式光伏发电的发展与普及使原本普通的居民用户变成了“自发自用、余电上网”的发电站。大规模的光伏电源接入电网必然给电网的运行带来一系列的影响，如光伏发电用户发出的电能并网、上网电能计量、数据采集等，如何解决这些问题值得研究与探讨。

1居民分布式光伏发电并网电能计量

1.1计量方案

目前，可供光伏发电选择的电能消纳方式有如下几种：一是全部自用；二是部分自用剩余部分上网；三是全部上网。目前，在某些地区，居民光伏发电所采用的电能消纳方式就是全部上网。居民光伏发电的计量方式和结算方式与传统方式相比存在较大的差别，具体表现为光伏发电计量方式为分别计量且独立结算，电网会根据国家规定的价格，对居民光伏发电进行收购和出售。与此同时，光伏发电需要安装两类电能表，分别为并网计量表和关口计量表。其中关口计量表的作用为计算用户与公共电网间的电能量；而并网计量表的作用是对发电能量和电价补贴进行统计，图1就是电能计量接线的示意图。

图2光伏发电用户计量接线方式图

2居民光伏发电并网电能采集

2.1用电信息采集系统

是对电力用户的电能量信息进行采集、处理和实时监控的系统，可实现购供售电能量信息自动采集、计量在线监测、线损统计分析、需求侧管理、电力用户双向互动等功能。目前河北公司是在用电信息采集系统中开发了分布式电源管理功能模块，来实现对居民光伏发电用户的并网监控以及效益分析。

2.1数据采集实现过程

居民光伏发电用户的档案全部在营销系统建立，然后从营销系统发起流程，通过接口程序通知采集系统。采集系统接收到通知后触发采集调试流程，最后根据需要采集的数据项配置采集任务，以实现对数据的采集。

2.2采集的数据项

分布式电源管理功能模块能够实时采集正反向电能量、有功功率、电压、功率因数等数据，随时监测和掌握分布式电源的运行情况。除此之外，还能提供对总当日发电能量、日平均发电能量、总收益、总成本、寿期益本比等指标的统计分析，并能根据分析数据建立回收成本时间的数据模型，可有效提高对分布式电源的综合管理水平。

3居民分布式光伏发电对线损的影响

3.1居民分布式光伏电源档案错误，导致台区负损制定供电方案时未按照分布式电源的接线方式维护计量方向，导致营销业务系统内的计量方向与现场的计量方向不一致。由于采集系统按照营销业务系统采集相关示数进行计算，导致该分布式电源的发电能量未被统计入内，造成负线损。

3.2光伏电源容量对线损的影响

为保证线损只会受到光伏电源容量的影响，首先要使供电系统的网络架构始终保持在稳定的状态，只有这样，才能在分析光伏电源容量对线损的影响时，不考虑电网的网络架构影响。在分布式光伏电源接入的情况下，假设电网的网架结构不会发生改变，当光伏发电的电源量达到最高值时，需要将其并入电网，从而采集实验数据，在对数据分析的基础上，可以得到以下几个结论：

3.2.1将分布式光伏电源接入电网，可以产生一定的并网容量，有利于减少电网的线损，但如果容量超过临界值，那么会起到适得其反的效果。在进行实证分析后，对最终结论进行了确定：如果分布式光伏电源容量超出电网承载负荷时，就会导致线损的增加，反之则亦然。

3.2.2在线损率不变的情况下，此时的分布式光伏电源容量达到了最佳值。但这一阶段的电源容量却容易受到外界因素的影响，其中最为关键的影响因素为电网网架的结构和承载负荷，二者之间的关系为正向关系；此外，最佳容量值还会受到电网变压器与光伏电源注入节点之间距离的影响，二者呈反向关系，简言之距离越远，电源最佳容量值越大，实验结果表明，光伏电源最佳容量值最好为电网负荷值的31%左右，只有电源容量接近这个数值，居民分布式光伏才能对线损起到积极的影响，如果低于或高于这个数值，则会增加线损。

3.3窃电现象影响台区线损

随着光伏发电的迅速发展，通过光伏发电项目窃电现象业已凸现。因全额上网反向电能量不采集，用户通过增加开关及部分电线，由光伏设备至上网表中间接线至家中窃电。一是，在光伏不发电的情况下，但因上网表计反向电能量不采集，用电不计量；二是在光伏发电情况下，又不影响全额上网。这种窃电一般不容易发现，隐蔽性较强，存在极大的窃电风险，应引起足够重视。

3.4居民分布式光伏电源档案错误，导致台区负损制定供电方案时未按照分布式电源的接线方式维护计量方向，导致营销业务系统内的计量方向与现场的计量方向不一致。由于采集系统按照营销业务系统采集相关示数进行计算，导致该分布式电源的发电能量未被统计入内，造成负线损。

3.5分布式光伏发电接入后配电网的可靠检修

分布式光伏电源的接入对于配电网的计划停电、故障抢修、状态检修和缺陷管理等具体工作提出了更为严苛的要求。配电网原有的现场勘查制度、工作票制度、工作终结和恢复供电制度、停电措施、装设投接地线及装设标示牌等现场安全防护制度和措施均应根据光伏发电的接入进行更改；尤其在电网发生故障时，要特别防止分布式光伏发电接入后的孤岛现象，配电网调度部门要根据检修网络结构和光伏接入情况制定停电计划，明确负荷转移方案。

结语

在遵循上述条件下，通过实验的方式得到了相关数据，并对数据进行深入分析，得到了以下结论：在保持参数不变的前提条件下，电压等级与电网线损率呈反比关系，电压等级越低，线损率越高；反之，电压等级越高，线损率越低。

参考文献：

[1]陆晓静，吴星亮，陈圣金，等?简述居民分布式光伏发电系统配电箱的发展[J]?太阳能，2019（04）：9-12+6.

[2]高玲玲，刘明明?居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响[J]?农村电工，2019，27（02）：36.

[3]董博?浅谈分布式光伏发电系统孤岛检测技术的研究[J]?科技风，2018（15）：181.