分布式光伏并网对配电网电能质量的影响研究

王雷

摘要：分布式光伏是一种新型的清洁、可再生的新能源，它满足了新时代的环保、节能要求，并且其效率要远远高于传统的大规模集中发电模式，因此分布式光伏发电得到人们越来越多的重视，分布式光伏在配电网的渗透率日益上升，但光伏发电具有很强的随机特征，分布式光伏会对配电网的电能质量、运行稳定性等带来严重的影响。为了确保配电网络的安全、高效、稳定地运行，必须深入研究分布式光伏系统对电力品质的影响。

关键词：分布式光伏；并网；配电网；电能质量；影响；对策

引言

通过在配电网络中引入分布式光伏，可以改变传统配电网络的单个敷设方式，提高其随机性、波动性、不可调和性，但也会导致配电网络电压波动、闪变等问题。为了提高电力系统的运行稳定性和安全性，必须把分布式光伏接入到配电网络中。分布式光伏并网是今后发展的主要方式和发展方向。因此，必须了解分布式光伏并网对电力品质的影响，并对其影响因素进行分析，制定科学、合理的运行和维护措施，以有效地解决目前的并网问题。

1分布式光伏并网发电特征解析

在将太阳能电池板接入配电网络后，太阳能电池阵列的输出功率会受到阳光强度、温度等多种因素的影响。同时，由于季节、天气等自然因素的影响，使得电力系统的运行不稳定，不能持续，最后出现较大的电压波动，从而给电力网带来巨大的冲击。通过采用逆变器，可以很好地控制分布式光伏的并网频率。由于含有电子设备的逆变器在运行时会产生连续的谐波，从而提高了电网的运行稳定性和效率。

2分布式光伏并网对配电网电能质量的影响

在配电网络的运营中，分布式光伏发电的渗透性会越来越高，同时也会对原有的发电系统产生一定的影响，同时也会提高整个电网的供电品质。一般情况下，分布式光伏接入线的末端位置，与终端的负载电力距离越接近，就可以实现供电的更接近，同时也可以减少馈线中的传输功率，充分满足无功补偿的需求，为接入端提供了很好的支持。通过将分布式光伏并网系统与新的电力系统结合，能够实现电力系统的相互支持，从而提高系统的电压稳定性，减少系统的扰动，提高系统的频率稳定性。当发生自然灾害时，分布式光伏系统可以包含一定的供电负载，使得其能够实现独立运行，提高供电的可靠性。在配电网络的末尾，采用分布式光伏并网，可以不断地提高系统的渗透率，从而不断降低配电网络系统中的光伏供电负荷，避免在运行中发生安全事故，降低电能质量，同时也可以增加系统的负载能力，减小总的发电量，增加系统的功率利用率，保证系统运行的稳定性和安全性。

2.1分布式光伏发电系统结构

光伏发电的主要形式是电池板，电池板的结构比较复杂，主要由光伏板、逆变器、负载和蓄电池组成。由于技术和其他原因，电力系统的运行效率很低，不能很好地满足用户的需要。为了提高光电系统的输出功率，可以通过多个单元的结合来保证其一致性，从而改善输出电压的稳定性；可以将电流转换成交流电，从而增加电压的稳定性。目前，太阳能光伏发电的应用主要有逆流型、非逆流型、切换型等几种。

2.2电能质量

目前我国电力产品的质量并无统一的规范，必须根据其实际使用情况，对其进行具体的质量标准进行分析。对于电力公司来说，保证用电的安全和稳定是其质量的关键。对用户来说，其电能品质要求是稳定的，在使用时不会出现太大的波动；对电力设备公司来说，供电质量要求电力设备的支撑和运营。从总体上讲，电力品质主要有以下几个方面：①电压品质。电压是衡量电力品质的重要指标，一般都要评估预置电压与实际操作之间的差别，并对其进行评估，从而得到电能质量的结论。②电力供应的品质。电力品质分为技术和服务两方面，技术方面则是电力供应技术，即电力系统在电力系统中的应用，例如电力系统、输电系统、电力系统等。供电是供电企业为客户提供电力服务的一种方式，它要求保证电力系统的供电质量，并能满足不同客户的不同需求。③电流的品质。电流的稳定性是最重要的，如果出现了不稳定现象，那就是电能的总体质量不达标。

3分布式光伏发电并网中配电网电能质量优化措施

3.1配电网质量优化基本要求分析

首先，将电能质量检测器设置在配电网络的结点上，确保对分布式光伏系统的电压波动和谐波进行实时监控，以确定其是否符合电网的流量要求，如果不能满足要求，就必须加装过滤装置。其次，必须防止独立运行的问题，以防止对维护人员的安全构成威胁，从而有效地提升分布式光伏并网测试的安全性，保证运行人员的安全。最后，在保证其电压特性、功率挂空、安全保护等方面都能满足电网的要求，并根据国家有关规范，对其具体参数进行相应的调整。

3.2创新储能技术

在储能分布式光伏系统中，要加大蓄电池技术的推广力度，将多余的电量储存起来，以提高电力供应的稳定性；通常选用的蓄电池类型为 LRA。通过对蓄电池充放电电流、电压、时间进行控制，再与风力发电系统进行配网调度，从而达到分布式光伏发电系统的安全运行。该系统主要包括蓄电池、电容、飞轮等基础设施，其电网的动态响应速度可达毫秒级，可用于电网调峰、调频，并具备动态无功电压控制功能，动态无功电压控制对分布式光伏发电的稳定起着关键的作用，而分布式光伏发电的负载波动会引起风电机组的拖网问题。另外，目前我国的储能技术水平普遍偏低，节能效果不佳，且在蓄热过程中会出现利用率低下和浪费现象，因此，应加大对广发发电技术的创新力度，提高其技术水平。采用分布式供电技术后，发电量和发电量的关系更为协调，能够降低无谓的功耗，同时也避免了在单供电和储能技术条件下对配电网络的供电质量造成的影响。

3.3加强故障电流限制技术应用

该装置是一种电力装置，它可以通过设置额定电流，检测到有超出额定电流的短路电流时，对其进行约束，再加上智能技术，可以解决并网后发生的短路问题。由于短路是影响配电网络电能质量的重要因素，因此，在分布式光伏发电系统发生短路故障时，将会对配电网络的电能质量造成严重的不利影响。

3.4加强对并网点和接入点的优化

分布式光伏并网后，并网后的并网节点和接入点将会对电网的供电品质产生直接的影响，因此必须对并点、接入点进行优化。光伏并网为分布式电源升压站的中压测试终端或节点，而无升压站的分布式电源则是分布式电源的总出口。该方法可以有效地保证电力系统的稳定运行，从而减少由于分布式光伏系统的不稳定对电力系统的影响。

结语

综上所述，在我国进入工业革命后，使用传统的石油化工能源将会给环境带来严重的污染，使温室效应进一步恶化，所以，新能源技术的应用受到了越来越多的重视。太阳能是新能源技术的一个重要组成部分，它在国内得到了迅速的发展。将分布式光伏网络引入到配电网络中，会对其造成一定的影响，所以必须通过改善其应用效果来改善配电网络的电能质量。

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