论分布式光伏并网对配电网的影响

论分布式光伏并网对配电网的影响

任琦

任琦

（国网辽阳供电公司111000）

摘要：近年来，随着科技的不断创新，电网的发展十分迅速。电网运行需要以能源为基础，并将其转化为电能，以满足人们对电力的需求。而在前期进行能源消耗中多数是通过煤炭资源转化成电能，虽然可以满足人们的供电需求，但这种能源消耗对环境造成的污染很大，且能源利用率较低。分布式光伏并网作为一种清洁能源供电方式，其在电力供电方面的应用范围越来越广。基于此，本文针对分布式光伏并网对配电网的影响进行了分析与探讨，以供参考。

关键词：分布式光伏并网；配电网；影响

伴随着社会经济的发展，人们的生活得到了极大的改善，我国电力行业得到了长足的进步，供电的需求量也逐渐增大。我国能源短缺，环境也遭到了较大的破坏。因此，要推广清洁能源的使用。在配电网中，很多分布式光伏电源接入其中，给传统的配电网络带来了极大的冲击。下文主要针对分布式光伏并网对配电网的影响进行分析。

1分布式光伏发电的基本原理

1.1分布式光伏发电的概念

太阳能是一种分布广泛的清洁能源，分布式光伏发电通过对太阳能的有效利用，可以有效降低化石能源，具有广阔发展前景。太阳能发电有两种方式：①光-热-电方式。②光-电方式。前者效率低、成本高，一般不采用。后者就是我们所说的光伏发电，即利用光生伏特效应将光能直接变为电能的技术。分布式光伏发电是指位于用户附近，所发电能就地利用，以10kV及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6MW的光伏发电项目。

1.2分布式光伏发电系统的组成

①光伏阵列。光伏发电主要依赖的器件是半导体光电二极管，单个光电二极管输出功率非常小，而多个光电二极管串并联则可输出较大功率，即形成光伏阵列，输出电流，是光伏发电系统的核心部件。②直流汇流箱。保证光伏组件有序连接，减少光伏阵列与逆变器之间的连线，内含直流熔断器和断路器等结构，除了具有防雷功能外，还具有汇流箱失效报警，数据采集功能。③直流配电柜。把光伏发电电能分配下级不同站点的配电设备，对负荷提供保护和监控。④并网逆变器。将光伏发电产生的直流电能转变为交流电能，分为集中逆变器和组串逆变器。⑤交流配电柜。统称为交流动力配电中心，是配电系统的末端单元，是分散的小容量配电设备。⑥监控系统。主要是指对光伏发电运营情况进行数据采集、数据整理与数据应用的跟踪、考核、调剂系统。

1.3分布式光伏发电并网

配电网结构呈辐射状是一种“大电网、高电压”式的发电网络，分布式光伏发电并网后，结构从原有形态变成现在的多电源网络。按照《分布式电源接入电网技术规定》，接入原则为：就地开发，灵活接入，保障电源并入电网后能可以安全高效地进行电力输送；电压等级的标准为：大型光伏电站（400～6000KW）接入10KV公用电网，中型光伏电站（8～400KW）以T接方式接入380V公用电网，小型分布式电源（8KW及以下）总容不能高于上级供电区域最大负荷的1/4。并网电压等级还应考虑电网条件，高低两级电压都符合并网标准时优先考虑低电压等级并网。

2分布式光伏并网对配电网的影响

2.1对电能质量的影响

在电网中，光伏电源的渗透率逐渐提高，光伏并网会影响到传统的电力系统，但是在改善电能质量中，依旧会有诸多优势。分布式光伏一般处于线路的末端，靠近终端负荷电气，实现了就近的电能功能，也可以降低馈线之中的功率传输；满足无功就地补偿的要求，并且还可以支撑接入点的电压。分布式光伏并网发电系统可以同新能源并入到电网之中，可以实现与电网的相互支撑，达到保持电压、平抑系统扰动、保持频率稳定的作用；一旦出现自然灾害或者是大规模听，光伏供给负荷就可以满足自主独立的运行要求，确保负荷电力的供给。在电网末端，分布式光伏渗透率会逐渐提高，这样就会降低电网系统之中光伏供电负荷的比重，杜绝电网运行事故对于电能质量带来影响；降低系统本身的最大负荷，将发电设备的总容量减少，这样可以提升整体的利用率，确保电力系统可靠的、经济的运行。

2.2对配网局部电压稳定的影响

中国早期建设的10kV配电线路多数是单辐射状分布供电，系统安全性较低。在城区配电网络建设与改造中逐渐考虑建立环网供电、开环运行的模式。在各种配网结构中，静态和动态电压的变化都会对线路保护、系统运行安全造成影响。稳态运行状态下，电压理论上沿传输线潮流方向逐渐降低。分布式光伏接入后，由于传输功率的波动和分布式负荷的特性，使传输线各负荷节点处的电压偏高或偏低，导致电压偏差超过安全运行的技术指标。

2.3对网损的影响

网损的增加和减少很大一部分原因取决于发电系统DG位置，此外，发电系统DG的容量、负荷量及网络拓扑结构。DG接入到负载附近时将使配电网的负荷分布变化较大。在配电网络中，只有当所有负荷节点处的负荷量均大于其发电量时网损减小；但如果其中至少一个负荷节点低与其发电量，但整体大于发电总量时，某线路的网损增加，但总体网损就会相对减小。

3分布式光伏发电对电能质量的提升措施

3.1确保检修安全

在我国的配电管理过程中往往出现这样那样的问题，在配电检修方面，相关部门应该及时的制定先关的法律法规或相关的管理规程，加强对我国光伏产业监管及国家电网安全运行。大量的科学研究及实验论证表明，光伏电中的孤岛效应无法避免，但适时的采取必要检修管理措施，确保检修线路的安全十分有必要。目前，大量的科学研究表明，在解决继电保护问题时，额外添加保护设备和调整保护逻辑是没有太大意义的，我们应该对已有的配电保护设施进行定期，认真的维护与审核，按照国家相关的法律法规严格履行检修任务。而国家和政府机构应该大力加强相关法律法规的修订与完善，制定齐备的光伏并网配电检修管理体系。确保线路检修安全。

3.2确保计量安全

在计量过程中，按照国家现有的方针政策及法律法规等落实计量安全是实施过程中亟待解决的问题，国家应该加强对窃电行为的打击力度，保护居民合法用电的权益。在落实分布式光伏发电的具体过程中，亟待解决的问题依然较多，但相比于传统的方式，分布式光伏发电具有许多无法替代的优点，在分布式光伏发电的发展过程中，政府，国家应该加强相关的研究，采用各种措施实现分布式光伏发电的顺利开展，提高其大规模应用的可行性。

3.3选择合适的设备

逆变器是太阳能光伏发电中必不可少的一个部件，且与光伏发电的生产成本息息相关。逆变器的实际容量决定其生产成本，同时也影响太阳能光伏发电的实际成本。在选择设备时，选择容量大的逆变器可节省光伏发电成本。但在实际推广和使用中，有很大一部分太阳能光伏发电系统所使用的逆变器实际容量小，引进的逆变器实际容量基本都在100kV以下，100kV及更高容量的逆变器在大部分地区太阳能光伏发电过程中没有得到广泛运用。逆变器实际容量也不宜选择过大，因为逆变器在太阳能光伏发电系统中发挥着非常重要的作用，是极其重要的组成部分，所以，如果选择实际容量过高的逆变器，一旦逆变器发生故障，那么给整个太阳能发电系统带来的打击是更大的，会给生产生活带来更大的影响。因此，选择一个合适容量的逆变器是十分重要的。根据实际情况，充分考虑光伏发电系统的安全性和可靠性，正确选择并网逆变器，在减少成本、增加经济效益的同时还能够使太阳能发电系统顺畅运行。

结语

随着传统能源的不断消耗，环境问题会越来越严重，充分利用太阳能必将成为世界各国的首选。目前，虽然分布式发电并网技术还存在一定的问题，但是科学的不断发展一定会解决这些问题，使分布式光伏发电技术改变现有的能源结构，造福全人类。

参考文献：

[1]毛彦力，朴在林，胡博等.分布式光伏发电并网对配电网电压分布影响的研究[J].中国农机化学报，2015.

[2]丁文博.分布式光伏发电并网对配电网的影响[J].科技创新与应用，2014.