分布式光伏接入对配电网电压和网损的影响

严天玙

摘要：随着低碳经济发展，我国分布式光伏发电迎来了快速发展阶段。为了明确分布式光伏并网对配电网网络损耗的影响，并给出合理的分布式光伏并网规划方案，首先总结了配电网网损的计算方法，利用仿真软件建立了包含光照和温度变化模型的光伏发电系统仿真模型，为配电网分布式光伏项目的规划建设提供科学的参考依据。

关键词：分布式光伏；配电网；网络损耗；仿真分析

随着光伏发电在电网中的比例不断提高，而光伏发电具有随机性和不确定性，给电网的安全、稳定运行带来了新的挑战。分布式光伏的并网将很大程度地影响配电网潮流大小、方向，线路上的潮流分布情况决定了系统网络损耗的大小。分布式光伏并网给配电网带来的影响主要取决于电力系统的运行工况以及分布式光伏发电系统的并网及运行方案。

1分布式光伏发电并网系统介绍

分布式光伏并网发电系统是通过把太阳能转化为电能，并通过光伏逆变器等电力电子装置将直流电变换为交流电后接入电网。为了提高分布式光伏发电系统并网运行的可靠性和安全性，光伏发电系统还需要最大功率跟踪环节和并网控制环节，以保证光伏阵列始终以较高的效率进行电能变换。光伏电池阵列、电力电子并网装置、最大功率控制等几部分构成了一个完整的光伏并网发电系统。并网光伏系统的结构如图1所示。

3分布式光伏接入对配电网网络损耗的影响

传统的配电网属单端电源辐射状网络，潮流从电源到用户单向流动。分布式光伏系统的并网，会将传统的辐射状配电网结构变为多电源结构，潮流的大小和方向都将发生一定改变，潮流不一定单向地从变电站母线流向各负荷，有可能会出现回流和复杂的电压变化，进而带来配电网网络损耗方面的变化。具体来说，分布式光伏接入配电网，使得负荷分布和潮流变化呈现以下三种情况：

（1）当分布式光伏发电系统的输出功率小于所有节点处的负荷需求时，分布式光伏系统的并网将不会改变配电网的潮流方向。

（2）至少有一个节点处的负荷需求小于该节点处分布式光伏系统的输出功率，但系统的负荷总量大于该系统中分布式光伏发电的总输出功率。此时分布式光伏发电系统的并网有可能会使线路产生逆向潮流，从而增加某些线路的网络损耗，但整个系统的网络损耗可能会减小。

（3）至少有一个节点处的负荷需求小于该节点处分布式光伏系统的输出功率，但系统的负荷总量小于该系统中分布式光伏发电的总输出功率。这种情况下，该系统将会通过变压器向上一级电网输送电能，目前这种情况是不允许的。因此，在现有相关规定对分布式光伏并网的审核和管理下，不会出现这种情况。一般来说，线路上的功率流动越多，系统的网络损耗就会越大。当分布式光伏发电系统接入配电网后，分布式光伏的并网容量与系统负荷需求的相对大小、并网位置、运行模式、功率因数等因素都会改变系统线路上原有的潮流流动，并对网络损耗产生不同程度的影响。若从接入容量的角度考虑，当小容量的分布式光伏接入系统后，其输出的电能将使所在线路上网损减少。而若分布式光伏的容量足够大，以至于在满足负荷的基础上还能向电网倒送功率时，系统的网络损耗将有可能增加。总体来说，分布式光伏大多具有分布广、并网电压等级低、装机容量小等特点，其发电大多可以实现就地消纳。根据网络的拓扑结构和负荷需求，通过优化分布式光伏并网位置，合理设计并网容量，可减少配电网线路上的功率输送，降低网络损耗。

4结语

本文根据仿真分析结果总结了分布式光伏接入配网对网络损耗的影响，可以得出以下结论：

（1）分布式光伏不同接入位置对配电网网络损耗的影响

该种情况下，当分布式光伏的接入容量小于线路负荷时，随着分布式光伏接入位置离母线越来越远，网络损耗呈下降的趋势，但若某接入点的负荷大小和光伏出力之差的绝对值越小，此时的网损也越小，且有可能出现局部极小值的情况。当分布式光伏的接入容量大于线路所带负荷时，随着分布式光伏接入位置离母线越来越远，网络损耗呈现增加的趋势。

（2）分布式光伏不同接入容量对配电网网络损耗的影响

分布式光伏的并网容量小于所接线路负荷功率需求时，随着光伏并网容量的增加，系统的网络损耗逐渐减小。分布式光伏的并网容量等于所接线路负荷功率需求时，此时，系统的网络损耗最小。分布式光伏的并网容量大于所接线路负荷功率需求时，随着光伏并网容量增加，电源上游馈线出现逆向潮流，线路功率流动增加，网络损耗随光伏并网容量的增加而增大。

参考文献：

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