分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策

分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策

杨振艳  ,邹久礼

湖北省城建设计院股份有限公司   湖北武汉  430050

摘要：光伏发电可以起到节能环保的作用，在现代科技的支持下，光伏发电设备被应用于配电网中。光伏发电并网会对配电网产生影响，为更好地使用太阳能资源，减少分布式光伏发电对配电网产生的影响，人们展开研究。分布式光伏发电系统接入配电网后，会带来逆功率流、节点过电压等问题，为了解决这些问题，文章就分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策展开论述。

关键词：分布式；光伏发电；发电并网；影响对策

1分布式光伏发电并网概述

分布式光伏发电技术应用太阳能供电，省略了蓄电池的应用，进而规避了蓄电池在电力存储和释放时形成的电力能源消耗，降低了发电成本，这是分布式光伏发电技术普及度广的主要原因。

一般来说，分布式光伏发电系统的电力传送对电压和频率有相应要求，为实现电力资源的有效传送，需要安装并网逆变器。分布式光伏发电系统并网后，可以利用光伏系统调节公共电网，在电源交流负载提供方面给予助力[1]。分布式光伏发电技术的发展可以促成并网系统的研发及应用，此类系统具有供电保护效率高的优势，通过协同应用计算机芯片，可以促进逆变器与控制器的一体化。

在应用分布式光伏发电并网时，应保证分布式光伏发电并网技术的安全性和电力输送的平稳性。在并网系统控制方面，需要落实技术研发及应用。相关人员需在工作中不断提升自身技术应用能力，保证各项控制工作执行的严谨性。分布式光伏发电并网控制涉及以下内容。

（1）在发电系统独立运行阶段，系统控制人员需协调逆变器电压和频率，逆变器协调控制涉及多个设备，控制人员需进行动态化稳态调节，对系统负荷进行合理分配。

（2）如果并网系统涵盖较多能量来源和逆变器，需控制协调系统相互耦合，控制人员应依照系统特征，合理选用逆变器检测技术。工作人员需在系统正常运行时利用逆变器检测小幅度电流扰动，如检测出网压频率偏差，相关人员需及时确定电流的正馈扰动方向。利用此类检测技术检测盲区和孤岛状态，可降低故障对系统的影响，从而保证分布式光伏发电并网系统的应用质量。

2分布式光伏发电并网对配电网的影响

2.1电网运行控制质量的影响

（1）电网运行控制质量下降是分布式光伏并网对配电网造成的首要影响。具体而言，在当前时代的技术背景下，分布式光伏并网能够最大限度实现对太阳能资源的有效利用，但是在实践中，分布式光伏并网的大规模应用也降低了光伏电源本身的灵活性。（2）在传统供电管理体系中，仍旧欠缺对于分布式光伏电源并入配电网的经验与制度。在出现大规模停电等供电环境失常的情况时，配电网工作人员很难对并网的功率进行监控，也无法对电能的负荷增长做出有效、精确的判断。在实践中，当严重的供电问题出现时，工作人员通常会选择切断分布式光伏电源的并网，再采取传统的配电网问题解决思路对其进行处理，这不利于分布式电源优势性的充分发挥。（3）在公共配电网中接入大量的分布式电源将导致电网的峰谷差异尤为严重[2]。

2.2对电能质量的影响

电力用户更关注配电网的电能质量，而电能质量在分布式光伏发电并网后必然会受到影响。目前可知配电网电压在分布式光伏发电并网之后会产生明显变化，配电网结构比较复杂，接入分布式光伏发电后变压器电磁元件会受到影响，发生磁饱和现象。配电网如果电能输送稳定，电压会顺着馈线的方向减少，而分布式光伏发电并网会降低输送点的功率。配电网能够在零功率情况下输送电，导致负荷节点电压增加，电能质量下降。在后续使用中应明确分布式光伏发电对电压产生的影响，提高配电网的电能质量。接入分布式光伏发电系统之后配电网的电压增加，只有合理控制电压，负荷点电压才不会超出限制。

分布式光伏发电并网对电能质量的影响还表现在会导致网损，针对这一方面的研究比较充足。通过仿真制订分布式光伏发电系统并网后的稳定方案，可以改善电能质量。在分布式光伏发电系统并网时，需要合理设置并网点和装机容量，确保配电网容量不受到影响，可以在高功率因数下发电，提高配电网的运行质量。

光伏发电并网后馈线节点电压和电流存在波动性，会产生畸变，导致配电网质量降低，对设备的运行产生不利影响。一般情况下配电网只在线路首端存在电源，线路上的阻抗会导致损耗，沿线末端的电压也会降低。如果光伏功率过滤过大，可能会出现逆潮流情况，导致电压越限。在并网时要安装调压装置，将馈线电压控制在合理范围内。

3分布式光伏并网对配电网影响的应对策略

3.1电网运行控制质量下降的解决策略

针对分布式光伏并网导致电网运行控制质量下降的问题，供电单位可以采取以下措施对其进行解决：（1）引进发电功率预测技术，在分布式光伏电源接入后，对整个电网以及光伏电源本身的功率、电压、电流进行实时监控，将其纳入统一、动态化的监督体系中，这是保证电网运行控制质量的重要基础。（2）对供电区域内的光照情况进行动态监控，并根据光照强度调整光伏电源的设置，通过这种方式能够有效提升光伏电源的稳定性。（3）供电企业可以在电网处设置大量的储能装置，这些储能装置能够在供电功率不稳定时起到比较积极的作用，调控并稳定供电功率，保证电网运行控制质量。

3.2供电质量下降的解决策略

针对分布式光伏并网导致供电质量下降的问题，供电单位可以采取以下措施对其进行解决：（1）设置电能质量控制装置。在分布式光伏电源并网处设立A类电能质量在线监测装置，此类装置能够辅助技术人员对电网中产生的谐波进行控制，进而保证供电质量的稳定性。（2）制定电能质量受损处理规章，并定期组织工作人员进行演习，保证在电压波动、谐波干扰等现象出现时，技术人员能够快速采取有效措施，保证供电质量。

主辅电网不同步问题的解决策略。针对分布式光伏并网导致主辅电网不同步的问题，供电单位可以采取以下措施对其进行解决：（1）被动检修法。即在电网断电时，按照该时刻逆变器输出端电压、谐波变化等要素对主辅电网不同步现象进行检测，这种操作方式能够解决一般情况下的断电问题，但其存在一个十分显著的缺陷，即无法具备孤岛效应检测能力。（2）主动检修法。控制逆变器主动产生频率扰动，在电网出现故障时，该扰动现象将不会受到电网平衡作用的影响，而是会迅速累积，触发检测电路。这种方式的效果较好，但复杂性较强。（3）利用故障信号进行监测[3]。

在实际操作过程中，供电企业基本不会单独采取某一方法，而是会根据实际情况，综合以上三种方法对孤岛问题进行处理。

结语

综上所述，随着世界范围内的能源危机、电力危机频繁出现，单一的集中供电模式出现了无法满足民众用电需求的问题，再加上环境污染等多重因素共同推动了分布式光伏电源入网。本文从分布式光伏并网对配电网的影响角度出发，对具体的影响内容进行了深入分析，并提出了相应的解决策略。相关单位可以充分结合自身的实际情况以及本文所提出的具体策略，对自身存在的问题进行针对性解决，只有这样才能充分发挥分布式光伏电源并网的优势，进而推动我国电力供应系统健康协调发展。

参考文献

[1]李文才,彭程,王希平等.分布式光伏发电并网对配电网继电保护的影响研究[J].机电信息,2019,No.578(08):37+39.

[2]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,No.300(12):75.

[3]金迪,王元凯.分布式光伏发电并网对配电网运行安全的影响分析[J].科技创新导报,2018,15(32):23+25.