光伏发电并网的电能计量问题研究

光伏发电并网的电能计量问题研究

胡玉春, ,乔建云

国网昌吉供电公司，新疆 昌吉市 831100

摘要：在现代光伏发电并网形势下，电能计量问题开始凸现出来，如何准确把握光伏发电系统并网带来的多方面影响，进而采取行之有效的方法策略，优化电能计量成效，成为业内焦点。本文介绍光伏发电并网技术的应用，分析了光伏发电系统并网带来的问题以及影响因素，并依此研究分布式光伏发电项目电能计量要点。

关键词：光伏发电并网；电能计量；价值方法；优化路径

经济社会的快速发展对电力能源产生了迫切需求，使光伏发电并网面临着崭新局面，对相应的电能计量方法与模式提出了更高要求。当前形势下，有必要从光伏发电并网的客观实际出发，拓展电能计量方法内涵，为全面优化提升光伏发电并网电能计量的准确性奠定基础。

1光伏发电并网技术分析

在传统能源结构环境下，石化能源的应用强度持续增强，使国家基础能源储备面临着严峻挑战与考验，而在现代科学技术的推动下，以光伏发电为代表的清洁能源开始在经济社会体系中发挥更加重要的现实作用。光伏发电主要以太阳能光照资源为基本来源，通过特殊半导体物质的转换，将光能转换为电能，在并网后供经济社会生产生活使用。在光伏发电技术条件下，并网的过程对电力系统电能质量的影响极为显著，需要严格检测并处理包括电压波形畸变等在内的实际状态，以确保并网过程的平顺性，提高并网效率与质量。根据光伏发电并网的实际要求，应充分发挥逆变器、滤波电路和控制电路的衔接作用，降低并网损耗，提高效益[1]。

2光伏发电系统并网带来的问题以及影响因素

2.1光伏发电系统并网引发的问题

一是引起孤岛效应，由于光伏发电并网可对配电系统整体稳定性形成冲击，加之相应的技术方法运用不当，容易增大区域电压和频率的不稳定性，甚至诱发开关误动等不良状况。二是并网过程可对继电保护带来影响，并网发电的过程同时也是两种不同类型电能合并的过程，在原有继电保护装置的作用下，光伏发电并网会在特定条件下引起电弧重燃，降低重合闸成功率，干扰继电保护的原有实际性能。三是光伏发电并网过程中会产生特定强度的高次谐波，会使供电电源电压和电流出现波形畸变，即造成谐波问题[2]。

2.2光伏发电并网影响

在当前技术条件下，光伏发电并网主要分为：集中式并网和分散式并网这两种不同模式，其在环境要求、技术运用与调控优化方法等方面存在显著差异，应结合光伏发电系统的客观实际予以择优运用。在光伏发电并网中，原本呈放射状结构的电源将会朝着多电源结构方向转变，使配电网电压和电流等均产生强烈变化，使静电特性和电能质量同步出现相应变化。按照相应技术规范，配电网的建设与管理应全面细致做好负荷预测，而在光伏发电并网过程中，该负荷预测难度将更具不确定性，且可改变固有的负荷增长状态。

3分布式光伏发电项目电能计量要点

3.1确定电能计量方案

电能计量方案的优劣与光伏发电并网实际效益密切相关，因此应根据光伏发电项目的客观实际，确定切实可行的电能计量方案，设定符合相关技术标准规范的计量方法，为光伏发电并网电能计量提供可靠的前提条件。灵活运用关口计量和并网计量等多种不同计量方法，根据配电网系统状态差异，掌握上网电价和电网电价计算方法的运用，确保电能计量方案的可行性。精准把握产权分界点，分别设置上网电价计量点和下网电价计量点等，提升电能计量方法的适用性，并为电能数据统计分析奠定基础[3]。

3.2并网计量点设置的配置

3.2.1计量点的设置原则

电能计量的实施需要科学设置计量点，在最大程度上确保电力企业经济效益，并满足电力用户的合法权益。一方面，并网计量点的设置应遵循高效、合理，便于操作的原则要求，综合确定其具体位置，使计量点能够以动态化与连续性的方式采集光伏发电并网相关的数据信息，为电力用户消耗核定及电价补偿统计等提供基础依据。另一方面，计量点的设置还应注重不同电价和产权主体的个性化差异，明确并网过程中配电网线路损耗的承担主体，避免电力能源资源浪费。在统购运营模式下，光伏发电并网计量点应尽量保持协同状态，以有效补偿电价差值。

3.2.2规范分布式光伏发电并网技术

现代并网技术方法的创新发展，为并网过程中的电能计量提供了更为丰富的技术手段，使传统技术条件下难以完成的并网后计量目标任务更具可行性。因此，为优化电能计量的整体效果，应全面规范光伏发电并网技术的应用路径，积极有效引入更加先进稳定的并网技术方法，将潜在的电能计量干扰因素予以及时消解，充分满足电力用户的正常用电需求。结合光伏发电并网技术的应用条件，对其中涉及到的关键技术方法进行有效性试验，并为之配备性能更加可靠的设备，确保配电网的工况状态。

3.3电能计量装置确定

电能计量装置的确定应首先确保其能够形成更为可靠运行状态。实践表明，电能计量装置的确定方法，与电能数据信息的交互传递具有直接关联，若计量装置配置不当，则难以保证数据信息通信的稳定性。在该过程中，电能计量装置的确定应根据接入等级等客观条件，合理选择规格与型号相吻合的计量装置，确保其符合相关技术标准和规范。为提高电能计量数据信息采集的实际效果，减少不必要的干扰，可为计量关口配置专用的采集终端或计量绕组等

[4]。

3.4光伏发电项目电能计量方案

对于110kV接入而言，应使相应的电能计量方案涵盖必需的基本要素，并可选择高压计量方案，在电力设施产权分界区域设置关口电能计量装置，以使并网过程的综合负荷状态保持稳定。此外，还应视情况分别配置主电能表和副电能表。对于220V接入而言，则应围绕电流、电量和电压等信息的采集要求，考虑采用低压计量方案，在技术允许区域配置智能电能表。注重对不同光伏发电并网的功率监测，对可能出现的电能计量数据信息精度偏差进行及时调控。

3.5功率因数补偿

升压站无功损耗主要以升压变压器以及送出线路部分构成。若原有自然功率因数补偿能够达到0.9的标准，同时在用户光伏并网前的最高运行负荷情况下，当逆变器控制方式满足运行中无功实时调节，且无功输出调节范围为超前0.9～滞后0.9时，无论光伏出力能否内部消纳，均能保证该用户关口处功率因数达到考核0.9以上。原有自然功率因数补偿不能够达到0.9的标准时，若自调节能力在最大光伏负荷输出时能够满足输出范围要求，则仍优先使用逆变器自调节；若自调节能力无法满足输出范围要求，则需使用第2种补偿方式，在低压侧加装无功补偿装置。 

4结语

综上可知，光伏发电并网对电能计量的影响不容忽视，势必应结合实际予以优化控制。因此，应精准把握光伏发电并网的客观实际需求，宏观审视并网过程对电能计量带来的诸多方面影响，并根据相关技术规范标准，严格确定电能计量方案，优化并网计量点配置状态，有效排除各类潜在干扰因素的影响，提升电能计量的准确性，保障光伏发电并网工作的高质量实施。

参考文献

[1]林宇杰.基于小波变换的光伏并网发电系统电能计量方法[J].电气开关（电子版），2022（01）：40-42.

[2]李鹏，张宗玉.分布式光伏发电项目的电能计量及影响研究[J].科学技术创新，2022（06）：30-31.

[3]霍东亨.探讨分布式光伏发电并网对配电网运行安全的影响[J].科技创新与应用，2022（03）：194.

[4]田拥军，曾小波，葛庆.基于分时电价政策的用户侧光伏发电并网优化控制研究[J].仪器仪表用户，2021（12）：13-16.