分布式光伏并网问题分析与建议

杨有余

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。国家越发注重对可再生资源的利用，在对太阳能资源开发期间，分布式光伏发电并网技术得到发展。其能够起到电源的作用，利用光伏发电的优势为电力系统供电。然而光伏电源与接入配电网会产生不利影响，因此相关人员需拟定方案，采取针对性措施予以解决。本文就分布式光伏并网问题分析与建议展开探讨。

关键词：分布式；光伏；并网；配电网

引言

近年来，在国家政策鼓励和扶持下，中国分布式电源快速发展，分布式光伏发电呈现“点多面广、局部高密度并网”的高速发展特点。分布式光伏主要分布在中东部地区，局部地区的分布式光伏渗透率将超过50%，部分地区分布式发电无法在配电网就地消纳，出现向主网倒送现象，甚至发生潮流和电压越限等问题，影响到配电网的安全运行。电网调度运行面临着分布式光伏大规模、高渗透率并网带来的新挑战。

1分布式光伏发电对配电网的影响及存在的问题

1.1影响潮流分布

分布式光伏发电与传统电源系统有较大差异，其受温度、阳光辐射等外部环境影响较大，输出功率容易变动，呈现浮动性特点。然而此类变化有规律可循，一般情况下，阳光晴朗时的光伏发电力度强，系统能够正常运行，到了乌云密布天气，系统电力微弱。受此特点影响，光伏电源在运行期间会对配电网带来不利影响。传统的配电网为辐射式结构，电源连接在用户端模处，利用分布式光伏发电技术后，相当于在配电网中增加了电源数量，致使潮流分布更为复杂，容易出现逆流问题，而配电网中电压也会受到影响，变得混乱。除此之外，分布式电源容量和连接位置也会对配电网中潮流的大小带来影响，使之发生波动。

1.2影响电能质量

1.2.1电压偏差

状态稳定情况下，一般来说，配网系统中不同负荷点，其电压会顺着潮流的流向漫慢下降，然而分布式光伏发电模式下，由于潮流流向较为复杂，通常存在逆流的可能，同时馈线中的传输功率也将逐渐下降，使得不同负荷点电压上升，影响其电压偏差。而且阳光的强度、照度等会极大地影响电源的输出功率，具有动态浮动性，然而配网系统的调压能力有限，当光伏电源在配网系统中占据主导时，由于其出力的不确定性会导致配网负荷潮流不断变化，电压不易调整，电压高低难以把握。

1.2.2谐波污染与孤岛问题

在光伏电源供电期间，输出的直流电经过逆变器会转变为交流电，在配电网系统中可能出现谐波污染。一般情况下，工作人员可以加入合适的滤波器，对光伏容量较低的电源进行控制，避免出现谐波污染。但是近年来，光伏发电规模逐渐扩大，配电网中电量日益增长，以此方式控制污染效果不佳，为此，我国技术人员需要继续进行研究与实践，争取早日提出可以解决此问题的对策。另外，分布式光伏发电也会导致孤岛问题的出现，尤其在配电网断电情况下，供电企业不易掌控光伏电源的情况。随着并网系统的敷设，孤岛面积会加大，带来严重危害，影响人类与电力设备的正常工作。即便在供电恢复以后，配电网也会因为相位间的差异问题遭受冲击。

2分布式光伏发电并网问题的解决建议

2.1革新调压设备

通过优化调压措施来使配网电压达到预期的偏差要求，具体方法为改变变压器的变比调压，在光伏发电模式下，需要引入全新设备，例如静止无功补偿设备、无功发生器等，这些调压设备不仅能达到预期的调压效果，而且成本低、便于操作。

2.2改变配电网运行特性

1. 随着分布式光伏、储能、微电网的发展，配电网由“无源网”逐步发展为“有源网”，配电网运维管理更加复杂。（2）随着局部高比例分布式光伏接入，电网下网潮流变轻，甚至出现倒送，导致地区网供负荷特性发生变化，网供负荷低谷出现在白天用电高峰期。

2.3低压配电线路

对于高渗透率的光伏电源，馈电线路上发生短路故障时，若绝大部分短路电流由光伏电源提供，则会导致馈电线路无法检测出短路故障，断路器不跳闸。短路电流经过变压器后，电流变小，变压器过流保护不动作。

2.4改善调压方式

2.4.1调节变压器变比与光伏电源接入位置

对配电网中的变压器变比进行调解，可以科学分配线路的电压，减小与预期的偏差程度，避免其超出供电范围。在工作期间，技术人员需要先调节变压器，之后再介入光伏电源，期间要对线路情况进行实时探测，需多次调整变比，通过反复操作达到预期效果。如果部分配电网系统无法调节变压器，技术人员需要对改变分接头的压力。如果依然无法平衡电压，则更换其他类型的变压器，选择有载调压功能的设备最佳，从而使其携带负载调压，帮助范围、速度达成标准。因为光伏电源会受太阳光照及辐射强度的影响，造成出力大小的波动，如果出力逐步增强，配电网线路潮流会随之降低。为了解决此问题，可以对光伏电源接入位置进行反复调整，并观察电压变化范围，使其处在合理的偏差内，进而促进配电网的整体稳定性。

2.4.2灵活性策略的运用

通常来说，当PV接入量有所差异时，单一的调压模式无法达到预期的调压目标，在这种情况下最为合理的方式就是将变压器变比调节和接入位置调整同步配合。这是由于通过调整PVC勺接入位置，一方面能够调压:另一方面也能控制电压高峰与低谷的差值，从而推动配网电压逐渐走向平衡。这其中也要注意两种方法运用的先后顺序，先变换PVC勺接入位置达到调压的目的，当发现电压达到特定标准时，就不必再变压器变比调节，相反，则需要调整变压器分接头达到电压调节的目的。当使用以上两种方法依然无法达到调压目的时，则应尝试改换有载调压变压器。

结语

综上所述，近年来，分布式光伏电源被广泛应用在电力系统中，然而在其并网期间，会对配电网带来不利影响，致使电力系统运行质量降低。因此相关人员需要对该问题进行深入研究，分析存在的原因，制定出应对策略，可以对并网方式进行优化设计，合理方式调节电压，从而促进配电网的平稳运行。

参考文献

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