分布式光伏规模化接入对配电网的影响诊断分析

分布式光伏规模化接入对配电网的影响诊断分析

訚昌明

灵境智慧（广东横琴）电力设计有限公司，广东省珠海市，519000

摘要：随着分布式光伏技术的不断发展，越来越多的分布式光伏系统接入了电网。这种新型的能源接入方式，对电网的影响也日益凸显。为了保障电网的稳定，需要采取一系列的治理措施。

关键词：分布式光伏；光伏接入；配电网

1分布式光伏规模化接入和安全运行关键问题分析

1.1分布式光伏超电网承载力开发并网

分布式电源接入电网已成为新能源发展的重要方向，然而，在这一领域中，也存在着一些规范和安全性方面的问题。据了解，目前国家标准规定，在DL/T2041-2019《分布式电源接入电网承载力评估技术导则》中明确规定分布式电源不能向220kV及以上电网反送电，以保障电网设备的安全运行。同时，反送潮流也必须限制在设备容量的80%以内，以避免出现电网过载等问题。然而，根据最近的监测数据显示，在河南省部分地区，光伏装机容量已经明显超出了电网的承载力，这也意味着该地区存在着一定的安全隐患。这一问题的严重性不容忽视。如果不及时解决，将会对电网设备的安全运行造成威胁。因此，有关部门应该采取措施，加强对分布式电源接入电网的规范和安全性方面的监管，确保电网的正常运行和稳定性。同时，也需要加强对分布式电源技术的研究和发展，推动其更好地适应电网的要求，为新能源发展注入新的动力。

1.2电网安全运行问题

分布式光伏设备涉网性能偏低导致电网稳定运行风险增加。分布式光伏现行标准多为产业发展初期制定，将分布式光伏作为非主流电源考虑，对其涉网技术指标要求偏低，涉网性能较差，不具备一次调频和动态电压支撑能力。分布式光伏规模化发展，进一步挤压网内火电机组的开机空间，将导致系统转动惯量下降、频率支撑能力不足。电网故障情况下，大规模分布式光伏脱网可能引发连锁反应，大电网安全运行风险加大。

配电网保护整定配合难度增大。一方面，配电网采用辐射状供电方式，保护跳闸后可能形成局部电网孤岛运行模式，造成重合闸和备自投功能失效。另一方面，110 kV及以下变压器和线路保护以阶段式过流保护为主，过流保护存在反方向误动、过流速断越级跳闸、灵敏度降低等问题。

1.3配电网运维安全风险问题

无序并网导致配电线路故障风险升高，电网运维工作量骤增。农村地区是分布式光伏的主要分布场景，但河南农村配电网整体网架薄弱，普遍存在设备老旧、容量小的问题，难以承载当前大规模分布式光伏的上送功率，甚至导致配变和互感器烧毁、低压出线绝缘损坏、跌落式熔断器误断等故障。其次，用户侧光伏专变和并网专线存在部分组件防雷水平低、接地不可靠等问题，故障隐患较多，全省已发生多起因光伏并网设施引发的全线停电。

运维工作复杂程度和安全风险增加。光伏并网配套装置如智能开关、直流设备、光伏通信单元等大量接入电网，电网运维工作技术难度增大。大量反向重过载设备须特巡，巡检范围和频次显著增加，给运检工作带来人员、设备方面的较大压力。目前在渗透率大于25%的光伏台区，配变低压母线处未按照GB/T 3342-2016《户用分布式配变低压侧应光伏发电并网接口规范技术》要求装设反孤岛保护装置，且部分并网点缺乏明显断开点，存在反送电安全风险。

2分布式光伏接入问题治理措施

2.1开发并网环节应对措施

就近消纳、就地平衡为主，并协调光伏开发与区域内电网建设、用电负荷同步发展。这些措施旨在引导光伏优先在具有可开放容量的区域开发，开展中低压电网承载力精细核算。为了更好地引导光伏有序报装，每月定期测算并公开线路和台区光伏可开放容量。这可以帮助管理部门更好地掌握光伏发展的情况，从而更好地规划光伏发展和电网建设。为了提高分布式光伏承载力，需要加强薄弱环节治理。这可以包括加强电网建设、改善电网现状，服务分布式光伏并网等。同时，优先向光伏装机已超出承载力区域倾斜，采用无功装置配置、储能配置、中压转供、低压柔性互联等差异化措施，以改善电网现状，更好地服务分布式光伏并网。总之，这些措施旨在更好地引导光伏发展，促进电网建设与光伏发展的同步发展，从而推动新能源发展并为经济社会发展做出更大的贡献。

2.2接入环节应对措施

随着我国能源消费量的增加和环境污染问题的日益严重，分布式光伏发电作为一种清洁能源，受到越来越多的关注。然而，分布式光伏发电系统的接入与运行管理也面临着一定的挑战。为了促进分布式光伏发电系统的规范化接入和运行，需要开展存量改造和增量管控工作，统一电气连接和通信链路。在分布式光伏发电系统的接入过程中，安全问题是需要高度重视的。为此，需要建立分布式光伏安全接入技术管理体系，加强安全防护，从而确保分布式光伏系统的安全运行。同时，为了保证分布式光伏发电系统的规范化接入，需要制定完善的分布式电源并网服务验收细则。这些细则可以规定分布式光伏发电系统的接入标准和要求，从而确保分布式光伏发电系统的正常运行。总之，分布式光伏发电作为一种新型清洁能源，有望为我国的能源转型和环境保护做出重要贡献。但是，要实现分布式光伏发电系统的规范化接入和运行，需要加强相关技术管理和标准制定，为分布式光伏发电的发展提供有力保障。

2.3监控环节应对措施

随着可再生能源的发展，分布式光伏发电成为了一种越来越受欢迎的能源形式。然而，分布式光伏并非没有问题。由于其分散的性质，管理和监测成为了一大难点。为了解决这些问题，中国电力企业开始推进分布式光伏“可观、可测、可控、可调”。首先，采用基于用采集中器和台区智能融合终端的技术方案。这个方案可以实现对光伏发电的实时监测和调控，使得管理变得更加便捷。其次，优先使用“新型台区智能融合终端+光伏信息采集单元”的方式解决反向重过载问题。这个方式可以让电力企业更加准确地诊断反向重过载问题，并快速进行升级改造，从而实现光伏台区的“可调”。

2.4消纳环节应对措施

随着新能源的快速发展，电网消纳难题日益突出。为了解决这一问题，国家能源局提出了一系列措施，以提高分布式光伏消纳能力和推动区域功率平衡。首先，针对区域电网分布式光伏消纳能力的问题，国家能源局开展了滚动测算，以推动区域功率平衡。根据各220kV供电区的负荷发展情况和新能源出力等数据，规定了分布式电源不向220kV电网反送电，220kV以下功率反送低于80%的准则，以保证新能源整体利用率高于95%。其次，为了引导分布式光伏有序接入，国家能源局明确了各地区、各220kV变电站2023～2025年分布式光伏可开发容量，并促进县域共享储能和分布式储能并举，以实现分布式光伏就地就近消纳。同时，还开展了高比例分布式光伏县域配电网共享储能优化布局研究工作，制定了分布式储能容量测算、布点选择典型方案，以解决分布式光伏消纳难题。

3结论

为了解决分布式光伏接入电网所产生的问题，需要采取一系列的具体治理措施。首先，需要开发并网技术，提高光伏系统的并网能力和电网的负载能力；其次，需要制定光伏系统接入标准，确保光伏系统的接入符合电网的安全要求；最后，需要实现光伏系统的可观可测可控，确保光伏系统的运行状态能够随时监测和控制。此外，还需要建立完善的就地消纳机制，确保光伏系统的电量能够充分消纳；同时，还需要加强光伏系统的运维管理，确保光伏系统的安全运行。

参考文献：

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