分布式光伏接入对电网调控运行的影响

分布式光伏接入对电网调控运行的影响

万凯

海南电网有限责任公司 海南海口 570203

摘要：随着经济的快速发展，我国能源问题以及环境污染问题日益凸显出来，急需开发新能源解决能源匮乏问题。电力行业发展中，要求向着环保、节能、高效的方向发展，由此，也需要积极引入新能源，提升电网运行的稳定性。分布式光伏的接入在一定程度上解决了这个问题，但是也带来了新的问题，还需要重点做好管控，确保电网安全稳定运行。

关键词：新能源；分布式光伏；电网稳定运行

    能源问题一直是各国关注的普遍话题，利用新能源代替不可再生能源是未来发展的主要趋势，在新能源中，光伏发电主要借助地面光伏电站接入电网，具有环保、快捷、回报率高的优势，获得了普遍的应用，但是，在调控中，还需要做好管控，避免对电能质量以及电压造成不良影响。

一、分布式光伏电源概念

    分布式光伏电源在发电时，主要是利用太阳能转化为电能完成供电。具体来说，就是利用光生伏特效应，对太阳能电池板中能量进行收集，将其转化为电能进行使用，主要构成包括逆变器、太阳能电池板以及控制器等等。

二、分布式光伏电源特点

（一）环保特点

    分布式光伏电源在使用时，不会有过大的噪音出现，也不会产生污染物影响周围环境，更不会有污染物质排放到空气中，由此，环保性较高。

（二）发电用电共存

    分布式光伏接入到电网系统中，能够实现发电用电共存，即能够就地消纳，不会对电能造成浪费。

（三）回报率高

    分布式光伏系统因总容量只有几千瓦，且太阳能发电站规模不会对分布式光伏系统发电效率造成过大影响，这说明对其经济效率也不会产生太大影响，由此可见，分布式光伏系统的应用回报率较高[1]。

三、电网调控运行中接入分布式光伏电源影响

（一）影响电能质量

    光伏发电主要是借助光伏组件转换太阳能，将太阳能转换为直流电能，最后借助并网逆变器转化为交流电，应用在配电网中。在此过程中，会有大量的谐波出现，影响用电质量。而分布式光伏电源在接入电网前，需要对相关设备进行严格的审核以及检验，在确保其应用手续齐全，且质量符合要求后，才能够投入到使用中。光伏电站并网过程中，也要保证与国家相关标准相符，同时，并网光伏电站投切中电压波动也需符合国家相关标准，即并网光伏电站装机容量的一半需为无功补偿装置，才能够实现无功就地平衡[2]。

（二）影响继电保护

    传统配电网规划设计中，多采用链式网络形式，这一模式的主要特点在于只有一个电源，当分布式电源并网以后，配电网则会形成多个电源网络。一旦有故障问题出现，就会形成故障电流，对供电造成一定影响。分布式电源直接接入配电网，能够解决传统配电网一个电源的问题，使其演变为多电源的电力网，不会再受到故障电流的影响，但同时也改变了传统配电网的基础结构，降低了运行的可靠性。在传统配电网中，主要是借助主馈线三段电流保护模式维持系统正常运行，如果有馈线出现问题，也能够在最快的时间内完成供电。在应用分布式电源并网后，改变为双电源供电，对线路保护动作灵敏度造成影响，甚至会出现拒动情况。此外，分布式电源并网也会出现保护误动作，影响正常使用。

（三）影响系统稳定运行

    电网调控运行中，若大量接入分布式电源，会直接导致配电网运行出现较多无功功率，影响配电网电压稳定性。一般情况下，分布式电源功率因数会低于0.98-0.99，如果遇到风电场装机容量大，或者小水电装机容量增加时，就会因无功功率不足，影响系统运行的稳定性[3]。

四、分布式光伏接入对电网调控运行管控策略

（一）做好日常调度管理

    为保证电网系统能够维持正常运行，要求安排专人监管光伏电站的运行情况，保证光伏电站能够准确执行调度指令。当分布式光伏电源需要解列或者并网操作时，应先向电网调度部门进行申请，未接到调度指令不得随意操作。同时，调度部门还应该严格控制好并网光伏电源设备的安全，做好审核以及验收工作，确保所应用的设备均符合国家相关标准[4]。同时，还需要仔细对检修范围内的孤岛电源点进行查看，避免因检修不到位问题，出现孤岛情况。

（二）强化设备检修

    在电网调控运行中，工作人员需要做好分布式光伏电源的检修工作，同时，需要管控好停送电操作，严格执行“两票三制”，保证电网运行的安全性。在作业前，工作负责人需要对作业范围进行查看，检查是否有分布式光伏电源存在，停电措施是否到位，采取有效措施确保人身安全。此外，还需要在分布式光伏电源联络线上安装光差保护装置，对其运行安全性进行保护。

（三）运行管控

    首先，需要进行集中监控，收集数据后进行传送。在此过程中，需要选择公网光纤以及接入调度光纤的地点，将地市级光伏集控中心建立起来，对电网运行进行管控。其次，调度中心以及值班人员需要设置通信电话，接收各电站的数据，进行集中加密处理，确保信息的安全性。第三，配置好线路保护装置。

结束语：

    电网企业在运行中接入分布式光伏，有利于减少污染、改善环境，达到环保的要求。但是，其分布较为分散，且运行感知不强，会对电网运行调控造成影响。为了保证电网企业能够正常运行，需要重点对分布式电源接入问题进行管控，确保电网调控的有效性。同时，积极建立准确的可信度较高的分布式光伏功率预测模型，对电网运行情况进行实时监控。在未来的发展中，为了保证配电网安全稳定运行，还需要借助电力物联网以及人工智能等先进技术消除分布式光伏对配电网的不良影响，推进电网调度的优化，实现友好并网消纳。

参考文献：

[1]马玉军. 分布式光伏接入对电网调控运行的影响与管控[J]. 百科论坛电子杂志,2021(18):2468.

[2]李晓翔. 分布式光伏接入对电网调控运行的影响研究[J]. 智库时代,2020(46):265.

[3]樊世超,赵丹. 大规模分布式光伏接入对电网调控运行的影响与展望[J]. 农村电气化,2020(7):55-56,59.

[4]段向梅. 高比例光伏接入的配电网电压优化调控方法研究[D]. 江苏:东南大学,2019.