光伏接入对电网负荷曲线的影响分析

刘伟

摘 要：随着我国社会经济的飞速发展，我国的电力系统也在不断进步。现阶段电网中，利用光伏发电系统和电网进行良好衔接，对我国的电力系统具有非常有利的积极影响。本文首先对光伏并网的数学模型进行了概述；而后，利用实际的案例分析了光伏电站介入系统的方案；最后，光伏接入电网对电网负荷曲线造成的影响进行了分析。

关键词：光伏接入；电网负荷；曲线影响

一、光伏并网数学模型

光伏并网的发电系统属于分布式发电系统当中的一部分，其中具有两种典型的系统结构，单级式光伏发电系统和两级式光伏发电系统。单级式光伏发电系统的系统拓扑结构是相对简单的，其中所需要的元器件比较少。

在本文当中重点对单级式光伏发电系统得基本原理进行叙述，根据电子学的理论，太阳能的等效电路图如图1所示。

此外，太阳电池的I-V方程还可以简化成为：

二、光伏电站接入系统方案

在该地区建设的光伏电站当中，规划场的总面积为8570亩，预计一期的电站规模为50MW，预计在25年间的总发电量可以得到177448万kw。在该光伏电站的工程设计当中用到了50个1000kwp的单晶硅光伏发电单元系统，在其中采用了180wp的固定式的单晶硅的太阳组件配置500kw的并网逆变器。在每2个的500kwp的光伏发电单元系统可以徐成一个1mwp的光伏发电系统方阵。

在本光伏电站的并网方案当中，以1回110kv的线路‘T字型的形式来接到110kv的线路上方，线路的长度大约为7km，导线的界面选择为240mm2。

三、光伏电站对电网负荷曲线造成的影响

（一）PV位置的不同对电网电压造成的影响

如果光伏电站的额定容量为80WM的情况下，接入实际电网母线电压为110KV的时候，选择14个不同的光伏接入位置，对每个110节点的电压变化进行充分观察，在光伏电站进行接入电网之后，节点电压和光伏电站接入之前相比较，要相对高一些，并且每个节点的平均电压值都处于允许范围之内。

如果對相同容量下的光伏，进行不同位置的接入，也会对电压造成不同程度的影响，接入点如果越来劲负荷的末端，对其电压的提升作用也就越来越大，需要选择6个接入点来进行分析，在容量为80MW的时候，对系统所产生的潮流和电压分布情况造成的影响并不是太明显。在并网点和距离并网点最近的母线节点之间，所受到的影响是相对较大。如果光伏电站并网点当中的节点距离相对较远，在容量的关系之下，电压的水平在容量增加的情况下也会产生一定范围内的变化。在系统能可以容纳的光伏发电站的功率范围之内，在一定容量之下进行进行光伏的接入就可以在一定程度上提高整体电压的水平，从而对系统电压进行改善。

如果光伏电站当中的接入点和电源点的负荷保持距离较远的情况下，电压的变化率是相对较大的。在光伏电站接入汉能达到110的时候，在这个节点当中的电压变化率就高达4.1%，会很有可能对光伏电源造成一定程度的影响。

（二）PV不同容量之下的接入点对电网电压造成的影响

在不同的光伏出力之下，电站的接入点对电网的电压也会造成一定的影响，在光伏电站当中设置有功率为0MW、20MW、40MW、60MW、70MW、80MW、90MW、100MW以及120MW几种不同的情况，并且要进行潮流计算，从而对电网的节点电压产生的幅值进行充分平谷，对其中的110kv的负荷母线节点和110kv重要的母线节点进行充分评估，在不同容量的情况下，光伏的出力对系统的电压是会造成不同程度的影响的。光伏功率中所注入的功率会对多电源结构的系统造成极其不利的影响，并而且其中的潮流的大小和方向也会随着发生巨大的改变，从而对系统的电压分布和稳定支撑能力造成不同程度的影响。

（三）对配电电网网损产生的影响

在对不同的接入点进行不同容量之下的系统网损进行研究的时候，需要进行试验研究，光伏电站在接入点不同以及容量也不相同的情况下，对系统的网损产生的影响也是不尽相同的。如果接入点为节点220新和110的时候，这种情况下对系统产生的网损和其他的接入点相比而言，都要小很多。充分说明了在采用分布式的光伏对电网进行接入的时候，如果接入点的位置离线路的末端越近，对于系统所产生的网损消耗程度也就越小，呈现出反比的状态。

四、结语

综上所述，在光伏电站和电网进行衔接之后，节点电压要相对较高一些，并且所有的节点电压都会处于允许波动的范围之内；此外，在形同容量之下的光伏发电的介入位置会对电压造成不同的影响；另外，不同容量下的光伏处理对系统电压所造成的影响也是不尽相同的。在电站当中的容量越大，对电力系统当中各母线的电压所造成的影响也就越大。

参考文献：

[1] 丁玎，钱赤忠.基于P-V曲线的光伏接入地区电网安全稳定性分析[J].软件，201（11）：106-112.

[2] 陈虎，张田，裴辉明，石巍，张雪焱.分布式光伏接入对电网电压和网损的影响分析[J].电测与仪表，2015（23）：63-69.

[3] 陈云锋，丁宁.光伏电站接入区域电网的影响分析[J].电气技术，2013（02）：54-57+63.

[4] 张菲菲，靳希，曹炜，沙旦华.基于运行方式集合法的光伏发电接入对孤立电网稳定性影响的分析[J].华东电力，2012（02）：244-247.