浅析分布式光伏发电对配电网电压的影响董广鹏

浅析分布式光伏发电对配电网电压的影响董广鹏

董广鹏

中铁九局集团电务工程有限公司辽宁省沈阳市110013

摘要：针对分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限解决方案的研究，主要从体系架构入手，结合配电网电压凸显的影响，提出问题的解决途径，最后解析仿真模型，希望能为合理、科学地解决电压越限等问题提供参考性建议。

关键词：分布式光伏发电；配电网；影响

1配电网电压凸显的影响

1.1不同时段的电压影响

在不同时段的电压路径下，多重节点需通过特定负荷进行搭配。在网络架构实际运行中，电源功率应设定为0，若引入实际因素，则需将节点负荷、等值阻抗一并考虑在内。注入功率时，若从开始到后期的节点在光伏电压构架下进行，会发生电压缩减现象，导致线路损耗增加，并使电力企业成本增加。因此，应当将电源功率数值设定为大于0。当光伏电源接入发电体系时，其电压缩减现象处于大范围内，导致叠加后的功率被视为有功功率。这种运行方式也会带来一定的影响，不仅会导致电压增大，还会对构架中的电压造成影响，继而将其设定为负数。若光伏线路中的电压差值对外显示大于0，就会出现电压缩减现象；若对外显示小于9，电压就会不断升高。

1.2节点配网架

在配网接线的过程中，按照传统接线方式，其表现出的特点为对环网衔接、辐射接线、树干式衔接进行整合，在集中形式条件下，主要以开式方式运行。因此，在发电系统实际运行的同时，必须根据一定的架构对配网进行设置，继而构建辐射架构。该框架需要具备如下特点：a）对配网架构体系中的变压器调和范围进行限制，并拟定在5％左右，以此保证在各个时段下对系统内的负载数值进行协调；b）节点配网框架需要具备一定的独立特性，这些特性需要涵盖许多线路，比如混合线路、架空线路，对这些网络进行整合；c）根据接线态势分析配网母线的表现特征。与母线供应的负荷相比，当体系中的容量增加到与母线一致时，会对上层体系造成干扰。在该负荷变化范围内，干扰偏小。因此，必须采取相应的调压管控措施，对电压源头进行架设。这样一来，可提高母线布置的节点位置，保证电压管控的正常水平。

1.3归纳总结

在实际的配网框架内，分布式光伏发电会引起电压升降变化，这种变化会引发许多问题，比如电源变更、电压增大、电压缩减等。在系统的实际运行中，若节点被衔接，就会降低路径范围内的损耗。这种降低损耗的方法可以在一定程度上提高电力企业的实际效益，为电力企业发展助力，还可以在线路反馈中对总电压进行优化。对节点布设进行细化，使光伏电源输出功率高于负功率，进而使母线的电压持续增大。若电源不具有分布式态势，随着负荷的改变，会引起相应的电压耗费，从而在后续的计算之中电源负荷会成为正值。因此，系统路径内的电压只要满足实际要求，就可以避免电压越限的情况。综上所述，在中国科技水平提升的基础上，利用好光伏发电技术十分重要。当该技术使用受到环境因素影响时，无论是温度变化，还是外界环境变化，都会对发电量造成影响。与此同时，分布式光伏发电会给其配电网的电压值带来负面影响。只有提出合理的解决途径和方案，才能发挥该技术的独特优势。

2解决途径

2.1阻止电压越限

经过一段时间的发展，光伏发电技术在实际应用中已经取得了较好的应用效果，为电力企业带来了收益。在实际表现出的功率中，还应当进一步将光伏发电控制在合理的范围内。在对功率进行计算时，可以将移动平均方法作为主要的计算方法。然而，与初始发电功率相比，这种计算方法的使用会产生较为明显的缩减现象。根据光伏系统架构和曲线，可以得出功率运算总和，进而在子系统中计算得到不同时段的功率。因此，这种计算方法在实际计算过程中具有多方面的优势。为了进一步对实际的计算结果进行精确，可以采用特别的滑窗方式来得到最佳效果。

2.2构建储能发电体系

总体来说，分布式光伏发电方式是对汇流箱体、初始光伏阵列、逆变器等部分的整合，在一般情况下，供电的过程主要是使储能配件运作的过程。另外，光伏发电中的配套管理部分也较为重要，比如配套网络能量管控装置及特定规格蓄电池、变流器等，这些配套设施构成储能发电体系，并在变流器与布设电池之间具有双向管控装置衔接特性。在对电压变化进行管控的过程中，变流器发挥着主要作用，不仅可以稳定电压变化范围，还可以针对不同时段的功能使其电压变为恒定电压。在直流侧架构中，其电压会对谐波产生控制作用，保证交流处于稳定状态。因此，在并网的实际流程中，此类交流装置是储能体系所必须具备的，尤其对于电源模式，交流装置可以实现特定功能，比如实现平衡控制，在充放电中实现负载可控。

3解析仿真模型

仿真模型的解析方式包括多种，本文主要采用的是MATLAB方式。在具体的计算过程中，应用仿真模型可以有效解决电压越限等问题，在拟定好仿真体系之后，就建立起了集储能变流、模拟功率于一体的变换装置。针对光伏发电在实际运用中的特点，使用该模型具有一定的随机性，可以实现对移动部分的覆盖，得到较为合理的波形状态，以此计算出实际功率。以单个分布式光伏发电接入时线路电压变化为例，得出如下结论：随着光伏发电出力的增加，线路电压在接入之前，其幅度会在升高后降低，降低后升高再降低。在这些变化趋势下，光伏发电容量是固定的，为0.085MW。接入点电压接近517V时，在不改变电网结构的情况下，用户最大接入光伏发电容量为0.085MW。光伏发电容量相同、接入不同位置时，会对电压产生不同影响，其位置越靠近末端，提升功能越强[8]。此外，线路参数会对固定容量下的电压变化幅度产生影响。当线路延长时，导线的截面面积越小，电压升高幅度越大。对于一定容量光伏发电接入后的电压，其线路负荷会对电压变化幅度造成影响，负荷数值越低，其电压升高的幅度会越大。以多个分布式光伏发电接入时的线路电压变化为例，由其仿真结果可知，平均分散接入引起的电压升高幅度要低于集中接入线路末端时的电压升高幅度，高于集中接入线路初始端时的电压升高幅度。

在光伏功率发生变化的前提下，通过此类方式，并且采用移动平均方法可以得到曲线。与其他的计算方法相比较，移动平均方法具有较高的计算效率，同时可以提升计算的精准度，减少幅度凸显情况，防止出现越限电压偏大的情况，提高光伏发电技术在供电企业中的应用效果，促进新型光伏发电技术的发展。

4结语

为了针对电压越限问题提出科学、合理的解决措施，将分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案作为主要研究内容，在对体系架构、配电网电压凸显影响进行分析的基础上，从阻止电压越限、构建储能发电体系等解决途径方面展开系统的探究。研究结果表明，现阶段中国配电网电压会受到不同时段电压、节点配网架构等的影响。在未来，还需进一步加强对解决电压越限等问题措施的研究，以此促进中国光伏发电技术的发展。

参考文献：

[1]李文才，彭程，王希平，赵青松，苏敬芳.分布式光伏发电并网对配电网继电保护的影响研究[J].机电信息，2019（08）：37+39.

[2]郭岂宏.浅析分布式光伏发电对配电网电压的影响[J].能源与节能，2018（10）：64-65+117.

[3]陈懿，刘涤尘，吴军，陈炜，徐雨田.分布式光伏电源对配电网电压波动的影响研究[J].电测与仪表，2018，55（14）：27-32.

[4]路林娟，刘星.分布式光伏发电并网对配电网安全的影响[J].电子技术与软件工程，2018（12）：248-249.