分布式光伏并网问题分析与建议

分布式光伏并网问题分析与建议

王康 张荣荣

国网安徽省电力有限公司亳州供电公司 安徽省 236800

摘要：在能源资源紧张的时代背景中，太阳能等可再生性、清洁性能源在现代产业发展中占据重要地位，其对光伏发电产业持续发展进程起到推动作用。分布式光伏发电系统具有无占地性、无噪音、无污染、架设电安设电线路就可发电等优势特征，故而得到较广泛应用。文章在对分布式光伏发电对配电网的影响及存在的问题阐述的基础上，提出了分布式光伏发电并网问题的解决建议，为同行工作提供参考。

关键词：分布式；并网光伏；问题分析

光伏发电技术的应用与推广，已成为世界各国研究的热点问题之一。分布式光伏并网发电是光伏的主要技术之一，加强对该发电技术的应用，能有效促进我国整个电伏发电产业发展，同时也有利于解除我国当下面对的环境污染问题，促进人与自然生态环境和谐发展。本文主要对分布式并网光伏存在的问题做出较详细探究。

1分布式光伏发电对配电网的影响及存在的问题

1.1影响潮流分布

分布式光伏发电与传统电源系统有较大差异，其受温度、阳光辐射等外部环境影响较大，输出功率容易变动，呈现浮动性特点。然而此类变化有规律可循，一般情况下，阳光晴朗时的光伏发电力度强，系统能够正常运行，到了乌云密布天气，系统电力微弱。受此特点影响，光伏电源在运行期间会对配电网带来不利影响。传统的配电网为辐射式结构，电源连接在用户端模处，利用分布式光伏发电技术后，相当于在配电网中增加了电源数量，致使潮流分布更为复杂，容易出现逆流问题，而配电网中电压也会受到影响，变得混乱。除此之外，分布式电源容量和连接位置也会对配电网中潮流的大小带来影响，使之发生波动。

1.2影响电能质量

1.2.1电压偏差与波动

光伏发电会对配电网中的电能质量带来影响，通常情况下，电力系统中存在不同负荷点，电压会跟随潮流流向逐渐下降。然而采用分布式光伏发电模式后，在潮流复杂的情况下，一旦出现逆流问题，会使传输功率降低，导致负荷点电压上升，进而出现电压偏差。而光伏电源作为配电网系统中的关键部分，出力程度不同会导致潮流发生变化，凭借系统自身的能力很难对此进行控制。如果工作人员并未按规定开启与暂停分布式电源，在其接入或退出系统时，可能致使输出功率大幅变化，电压出现较大波动及闪变。另外，温度变化、阳光强度等也会导致电流输出功率浮动与电压波动。

1.2.2谐波污染与孤岛问题

在光伏电源供电期间，输出的直流电经过逆变器会转变为交流电，在配电网系统中可能出现谐波污染。一般情况下，工作人员可以加入合适的滤波器，对光伏容量较低的电源进行控制，避免出现谐波污染。但是近年来，光伏发电规模逐渐扩大，配电网中电量日益增长，以此方式控制污染效果不佳，为此，我国技术人员需要继续进行研究与实践，争取早日提出可以解决此问题的对策。另外，分布式光伏发电也会导致孤岛问题的出现，尤其在配电网断电情况下，供电企业不易掌控光伏电源的情况。随着并网系统的敷设，孤岛面积会加大，带来严重危害，影响人类与电力设备的正常工作。即便在供电恢复以后，配电网也会因为相位间的差异问题遭受冲击。

2分布式光伏发电并网问题的解决建议

2.1创新调压设备

针对以上分布式光伏发电并网存在的问题，技术人员需要深入研究，制定针对性的解决策略。为了改善配电网电压偏差的情况，可以对调压设备进行优化与创新。在光伏发电模式下，企业需要引进无功发生器、静止补偿设备等先进系统，使其发挥作用，调节配电网的电压。

2.2改善调压方式

除了改善调压设备外，还可以通过调整电压的方式缓解分布式光伏发电并网问题。因为配电网调压工作较为复杂，技术人员需要分析不同节点的运行状态及特点，同时考虑到光伏电源的建筑规模与外部环境情况，据此制定针对性的策略，对光伏电源进行设计。另外，还要注重光伏发电对配电网的影响及自身存在的问题，在调节电压时，切忌打乱原有的配电网结构状态。

2.2.1调节变压器变比与光伏电源接入位置

对配电网中的变压器变比进行调解，可以科学分配线路的电压，减小与预期的偏差程度，避免其超出供电范围。在工作期间，技术人员需要先调节变压器，之后再介入光伏电源，期间要对线路情况进行实时探测，需多次调整变比，通过反复操作达到预期效果。如果部分配电网系统无法调节变压器，技术人员需要对改变分接头的压力。如果依然无法平衡电压，则更换其他类型的变压器，选择有载调压功能的设备最佳，从而使其携带负载调压，帮助范围、速度达成标准。

因为光伏电源会受太阳光照及辐射强度的影响，造成出力大小的波动，如果出力逐步增强，配电网线路潮流会随之降低。为了解决此问题，可以对光伏电源接入位置进行反复调整，并观察电压变化范围，使其处在合理的偏差内，进而促进配电网的整体稳定性。

2.2.2运用灵活性策略

一般情况下，如果分布式光伏电源进入量不同，使用一类调压方式难以合理分布电压，此时工作人员需要创新思维，采取灵活性策略进行实践。可以同步对光伏电源接入位置及变压器变比进行调整，如此能够缩短电压高低差值，从而提高配电网系统的平衡稳定性。但是在进行具体操作时，要注意先后顺序，需先调整光伏电源进入位置，并观测电压值情况，如果其已达到标准，即不必进行下一步骤。如未达成标准，则要对变压器分接头的电压进行调节，从而使配电网中的电压合理分布，并保持平稳。

2.3同步并网

同步并网是解决分布式光伏发电并网问题的有效方式之一，在电源接入系统时，工作人员要确定配电网电压与电源频率的一致性。在电网系统闭合之前，也要跟踪了解具体情况，在保证系统相位、频率等参数符合标准后，方可开始闭合。以5000～1000kW容量的分布式电源为例，其频率差达到0.2Hz，相位差与电压差为15与5时，即符合标准。

2.4优化分布式光伏发电并网设计

2.4.1接入公共电网

为了提高分布式光伏发电效果，工作人员可以对并网方案进行优化设计，具体要结合光伏发电运营模式、电压数值情况进行综合分析，对用电功率进行预测。以小规模的光伏电站为例，技术人员可以按技术标准将光伏电源接入公众电网，具体可以将配电箱当作系统的共同链接点，将并网点、分界点设置在合理位置，可以采用多点或单点链接方式进行设计。此方法适合统购统销光伏发电，可以发挥显著优势，不仅方便操作，也利于后续对于公共电网的维修与养护。另外，还可以在公共电网中加入安全自动装置，对分布式光伏发电进行继电保护，或利用计算机技术打造光伏功能模块，对光伏出力情况进行监测与预测，从而针对实际情况进行处理。

2.4.2用户电网的链接方案

对于用户电网链接方案的优化能够缓解分布式光伏发电存在的问题，此方式与公共电网连接类似，但对产权分界点的位置设定差异较大，适合应用于合同能源的管理模式。技术人员需要将配电线与电网线路设为介入点，一般情况下，需要将建筑顶层的光伏电源作为独立单元，将其与用户配电箱内部相连，即把建筑内部的配电箱当作并网点连接。此后，低压线路可发挥作用，逆变器将电能输送到周围的电网系统中。

　3结语

　可见分布式光伏电网发电技术具备节能、建设成本低与环保等优势特征，迎合了当下可持续发展理念，伴随着能源短缺、环境污染现象的加剧，分布式光伏电网发电技术的优越性将会更显著，在电网系统中占据至高点，获得更大的发展空间。

参考文献：

[1]梁明一,刘文增,崔娜,等.光伏发电站典型结构及光伏阵列建模方法[J].青海电力,2017,36(04):26-29.

[2]樊世超,赵丹.光伏发电站高电压穿越研究综述[J].科技创新与应用,2017(27):180-181.