居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响

居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响

郝晶晶 张照红 黄宇 刘畅 孔冬

国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 安徽 淮南 232000

摘要：随着社会城市化建设进程不断加快，城市居民电力资源需求量日渐提升。为从根本上保障电网运行效率以及运行过程中的安全性，需要细致分析居民分布式光伏发电系统实际运行过程中对电能采集以及线损造成的影响。本文就针对此，以居民分布式光伏发电概念为切入点，分析分布式光伏发电并网情况，阐述居民分布式光伏发电对电能采集以及线损的影响，以期为相关工作人员提供理论性帮助。

关键词：居民分布式光伏发电；电能采集；线损影响

前言：就目前来看，新能源、新技术被广泛应用到电网建设过程中，对电力运输质量效率具有重要影响。居民分布式光伏发电是当前电网建设重要方向，对从根本上提升电网运行期间的能源利用率，保障电力运输期间的经济利益具有重要意义。随着居民分布式光伏发电系统在电网建设中的广泛普及，对原有电网电能采集、线损的影响更加显著。

1. 概述居民分布式光伏发电系统

1.1居民分布式光伏发电系统实质

分布式光伏发电系统主要就是将太阳能作为发电资源，将新型发电设备运用到居民住所附近，从根本上提升电网运行过程中的能源利用率。在居民分布式光伏发电系统设计与改造过程中，需要严格遵守因地制宜、就近使用、清洁环保目标，构建起小型发电与储能系统，保障用户用电需求。

1.2居民分布式光伏发电系统特征

居民分布式光伏发电系统运行过程中的特征主要体现在以下几方面：

1. 居民分布式光伏发电站输出功率小于传统集中式发电站，占地面积缩小，运行效率较高，因此经济效益更加显著；

2. 居民分布式光伏发电具有一定的环保效益，主要以具有清洁性与可再生性的能源为主，在实际运行期间不会出现空气污染、噪声污染等问题；

3. 居民分布式光伏发电系统发电能量密度较小，能够有效改善地区局部用电紧张问题，但难以从根本上根除用电资源不平衡问题；

4. 居民分布式光伏发电系统需要与并网协同运行，实现自发自愿目标。

1.3居民分布式光伏发电系统并网现状分析

现阶段居民光伏发电系统主要由光伏组件、控制装置、逆变装置组成。通过此些装置协同运行，将太阳能转化为直流电能，将直流电能转变为与配网同频同相的交流电能，满足居民用电要求。

由于居民分布式光伏发电系统包括的电子元件数量较多，在接入电网之后会产生一定的配电网谐波^[1]。随着分布式光伏发电系统在电网中渗透率不断增加，使得电网极容易出现电压波动、电压闪变等问题，导致电网运行期间的安全性受到严重不利影响。不仅如此，在居民分布式光伏发电系统并网过程中，也使得配网结构发生一定程度的转变，需要对配网电压分布、配电网损耗率进行精准控制。

2. 居民分布式光伏发电并网电量计算

现阶段光伏发电系统的电容消纳主要分为全部自用、部分上网以及全部上网几种类型。部分地区居民光伏发电所采用的电能消纳方式已全部上网。相较于传统电网计量方式而言。光伏发电计量方式发生较大改变，光伏发电计量方式独立结算，电网根据国家规定的相关标准，对居民光伏发电系统进行收购与出售^[2]。在光伏发电系统内部安装电能表以及并网计量表，对发电能量与电价补贴进行统计计算，从而获取到精准的居民分布式光伏发电并网计量。双电表计量方式在我国部分省份得到了普及，为充分发挥出居民分布式光伏发电系统运行期间的可行性与适应性奠定了坚实基础。

3. 居民分布式光伏发电并网电能采集

在电网建设与运行过程中，用电信息会通过信息采集系统的运行，实现对居民用电情况的全程监管。相关工作人员借助采集到的信息，对电网运行、线损情况以及电能需求进行系统分析，及时发现分布式光伏发电系统实际运行期间存在的故障隐患问题，制定出有效的管理措施。

3.1数据采集功能

在居民分布式光伏发电系统内，具有数据采集功能，借助信息技术与大数据技术构建起辖区内光伏发电用户档案营销系统，然后对用户用电实际情况的信息进行采集，合理配置信息采集任务。

3.2采集数据项

在居民分布式光伏发电系统内部也具有电源管理功能模块，可以从根本上提升各类数据采集效率，有功率数据、电压数据等，为工作人员监测与掌握分布式电源运行情况创造有效条件^[3]。不仅如此，借助电源控制功能模块，也可分析出各项电能指标，如光伏发电总量、光伏发电日均量等，将数据分析结果作为系统维护重要依据，构建起电能回收成本时间数据模型，从根本上提升居民分布式光伏发电管理水平。

4. 居民分布式光伏发电系统对电能采集环节造成的影响

在居民分布式光伏发电并网过程中，需要采用特殊的电能计量方式，在进行电能采集工作过程中，运用信息自动化采集系统，确保用户电力信息采集、信息处理以及监控一体化目标实现。举例而言，在某电力企业开展智能电网改造工程中，可借助计算机网络技术、信息技术以及大数据技术等，设置分布式光伏发电用户电能营销系统，从根本上提升了电能数据的利用率，确保居民分布式发电系统并网期间的问题能够被及时发现以及处理。

5. 居民分布式光伏发电系统对线索的影响

在居民分布式发电系统并网过程中，可直接影响到线路损耗情况。经过实际研究发现，造成线损消耗异常的问题主要是受分布式光伏发电接入方式影响^[4]。以某居民区分布式光伏发电系统为例，该区域配网使用双环网接线方式，在将分布式光伏发电系统记录到配电网时，主要设计出了以下方案：

1. 将分布式光伏发电设备分散技术的配套系统内部，如将楼顶光伏电源接入到办公室配电低压设备，确保光伏发电设备能够在提升电源领域中发挥出重要作用；

2. 将分布式光伏发电设备集中接入到配网内部，如将楼顶光伏电源、停车场光伏电源经过升压处理后集中接入到配网系统内部，从根本上提升居民分布式光伏发电系统在实际运行过程中的管理水平；

3. 将居民分布式光伏发电设备集中接入配网中，但部分光伏发电设备需经过升压处理后接入到区域内电源站处，实现就地管理目标。

通过对此些设计方案下居民分布式光伏发电并网线损情况进行分析，发现在居民分布式光伏电源接入到配网系统内部时，配电网潮流分布情况、功率流动情况发生明显改变，此种改变与分布式光伏电源接入流量以及分布式光伏发电电源接入位置存在密切关系^[5]。举例来说，在分布式光伏发电电源接入容量不超过配电网负荷总量时，分散接入单个分布式光伏电源不会对配电网线路流动功率造成影响，保障功率就地平衡，从根本上控制线路损耗量。而在居民分布式光伏电源接入容量超过限制的情况下，可明显增加线路损耗量，导致分布式光伏发电系统难以发挥出应有积极作用。由此可见，在居民分布式光伏发电并网期间，需要严格控制光伏电源接入容量，改善电压等级较低情况，从根本上提升电力供应水平。

总结：总而言之，为充分发挥出居民分布式光伏发电系统及其作用，控制分布式光伏发电系统对电能采集以及线损的影响，需要对分布式光伏发电设备进行不断完善，提升分布式光伏发电设备运行管理力度，保障电力输送质量与效率。

参考文献：

[1]丁芸,林韵. 我国分布式光伏发电的困境分析与发展对策研究[J]. 资源与产业,2015,17(03):51-55.

[2]左伟杰,马钊,周莉梅,袁海文,宋德祥. 基于配电网电能质量健康评估策略的分布式光伏接入方法[J]. 电网技术,2015,39(12):3442-3448.

[3]皮薇. 全寿命周期的分布式光伏发电的成本—效益研究[D].华北电力大学,2015.

[4]谢知寒. 杭州地区分布式光伏电源接入方式及其保护与控制研究[D].华北电力大学,2013.

[5]陈曙阳. 分布式光伏发电的平台商业模式及其网络效应研究[D].中国矿业大学,2016.