分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析

分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析

赵玉龙

内蒙古东部电力有限公司赤峰市新正电工技术服务有限公司巴林右旗电工技术服务中心

【摘要】配电网安全是我国电力行业发展的重要前提和基础，而分布式光伏发电体系的应用则能够提高配电网安全水平，并在很大程度上缓解了我国电能紧张的问题，是实现可再生能源代替传统能源的重要途径，对我国电力行业健康可持续发展、人与自然和谐发展等都起到了积极的促进作用。分布式光伏发电还属于光电产业范畴，所以其应用不仅有利于配电网安全水平提升，还有利于我国光电产业发展，引来各方人士的高度重视及关注。

【关键词】分布式光伏发电；配电网安全；影响分析；对策措施

分布式光伏发电系统或者技术一直都是解决电能电源问题的有效途径，还是目前缓解环境问题的主要技术方式之一。分布式光伏并网发电不仅影响电能质量，还对继电保护、电网规划等产生积极影响，将分布式光伏发电系统应用于配电网中，除能够完善配电网系统及其功能以外，还提高了配电网安全水平，并节约了大量电能电源，缓解我国电能及传统资源紧张等问题，从而推动我国社会稳定发展[1]。

1 分布式光伏发电的简单概述

分布式光伏发电是指在用户场地附近建设用来自发自用的光伏发电设施，能够有多余的电量上网，还能够自动调节配电系统。分布式光伏发电不仅要遵循因地制宜原则，还要遵循清洁高效原则、分散布局原则及就近利用原则。分布式光伏发电的运行原理是将太阳能资源转变为电力资源，这样减少了大量化石能源消耗，非常符合我国生态化发展要求。还有学者认为“分布式光伏发电是指用光伏组件将太阳能转变为电能一种分布式发电系统，具有很好的发展前景，发电时需要坚持就近发电、就近并网、就近转换、就近使用四大原则，有效解决了电力在长途运输中的损耗问题[1-2]。”分布式光伏发电还能够优化能源结构、推动节能减排、促进我国社会经济可持续发展，各大领域都非常重视分布式光伏发电。

2 分布式光伏发电对配电网安全的影响

2.1分布式光伏发电对配电网运行安全的影响

（1）继电保护。首先，配电网发生故障时如果接入分布式光伏发电电源，虽然能够快速解决断电等问题，但也会分流或助增故障电流，这会导致电流进入比较不稳定的状态，很难准确判断故障位置，使路线等得不到及时有效的保护；其次，不利于熔断保护，在接入分布式光伏发电电源后熔断器会选择性断开故障电路，导致检查时很难发现故障；第三，减小距离保护的范围。

（2）配网自动化。配网自动化需要依靠短路电流来判断其故障位置，但如果接入分布式光伏发电电源后，短路电流信息就不能及时上报，故很难判断准确的故障位置。针对分布式光伏发电接入馈线的情形，某个区域发生故障时，除了该区域的主电源侧端点会流过主网电源供出的短路电流以外，该区域与分布式光伏电源连接的端点也会流过相应分布式光伏电源供出的短路电流[2]。

2.2分布式光伏发电对配电网计量安全的影响

分布式光伏发电系统接入配电网后需要用户按照要求安装独立计量表，这样虽然能够实时监测用电情况，但也增加了用户窃电等不良行文的发生率，反而降低了配电网准确性和安全性。即使用户不窃电，也会有其他不法分子前来窃电，所以很多时候独立计量表或者电能表是无法发挥用电监测作用的。如果不采取有效的预防及应对措施，还会影响国家电网安全。

2.3分布式光伏发电对配电网检修安全的影响

分布式光伏发电属于用户侧并网，所以负荷与电力不能出现平衡，避免孤岛效应问题的发生，需要注意时刻调整电力输出量、负荷承载量等。同时还需要定期检修光伏发电电路，如果不能及时解决检修时发现的问题，会增加很多安全隐患，所以接入分布式光伏发电电源后必须做好检查和维修工作，以减少各种安全隐患的发生。

2.4分布式光伏发电对电能质量的影响

电压偏差。当大量接入分布式光伏发电电源后，配电系统运行方式或者负荷都会发生变化，不及时调整会使配电系统电压偏移额定电压，让配电网呈现出辐射的形态，降低配电系统稳定性。因分布式光伏发电会受到太阳光照度、辐照度等自然条件影响，所以分布式光伏发电还存在输出功率不稳定的缺陷，在使用时需要配套电压及电流自动调控系统，以提高输出电压的稳定性[3]。但实际的配电网用电过程中，在接入分布式光伏发电电源后并没有配套相应的调控系统，导致电网电压有效值一直快速变动，负荷消耗和电源注入功率也在不断变化，导致整个配电系统不稳定。

2.5分布式光伏发电对网损的影响

第一，分布式光伏接入配电网时会产生大量负荷节点，而每个负荷节点都有一定的负荷量，当负荷量小于该节点DG的发电量时会出现网络损耗，反之则无损耗或者损耗较小；第二，配电网中总负荷量大于所有DG的发电总量时会增加线路损耗，反之则减少损耗。

此外，分布式光伏在接入电网发电时还会产生“孤岛效应”，指与光伏发电系统连接的电网线路因故障停电时，客户端分布式光伏发电系统处于停电状态并脱离电网络，然后形成无法控制、自给自足的供电孤岛。不仅威胁电网运维人员的人身安全，还一定程度上损坏用电设备及电网设备

[4]。

3 解决分布式光伏发电对配电网安全影响的措施建议

（1）确保配电网运行安全的措施。1）继电保护：分布式光伏发电并网容量较大时可采取加装继电器保护电流。2）自动化。适当延长重合闸时限；在光伏发电侧配置低频低压自动解列装置。（2）确保计量安全的措施；加强对《电力法》《计量法》《供电营业规则》的宣传；建立光伏发电地区的光伏发电量监测系统；推广智能电表[5]。（3）确保检修安全的措施。完善相关法律、法规，加强光伏产业监管及电网安全运行管理；定期检查和维护配电保护设施。

结语

分布式光伏发电是近几年兴起的一种新型发电系统，是基于传统发电系统发展而来，有效弥补传统发电系统的不足，让电网电力的生产及使用越来越安全、越来越经济。分布式光伏发电不仅影响配电网的运行安全，还影响配电网的检修安全及计量安全，所以为保证配电网安全，必须深入了解分布式光伏发电对配电网安全的各大影响，然后基于这些影响制定解决配电网安全的有效对策。

参考文献

[1] 颜少辉. 分布式光伏发电并网对配电网安全的影响[J]. 百科论坛电子杂志,2019(17):332.

[2] 张开坤. 分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析[J]. 百科论坛电子杂志,2019(6):472.

[3] 邓家年. 分布式光伏发电并网对配电网安全的影响[J]. 建筑工程技术与设计,2018(34):3119.

[4] 胡新慧. 分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析[J]. 信息系统工程,2018(12):75.

[5] 张祖福,王新涛. 分布式光伏发电并网对配电网安全的影响[J]. 消费导刊,2018(42):276.