浅谈光伏并网对地区电网线损的影响

王素芬

摘 要：随着科学技术的进步和人民群众环保意识的提高，太阳能光伏发电技术在电力行业中的应用也在不断的增多，但是内蒙古地区光伏发电技术的应用时间不是很长，导致光伏并网技术的发展不够成熟，因此光伏并网会对地区电网线损产生一定程度的影响。本文分析了光伏并网对地区电网线损的影响，并加以实例进行了说明和总结，供光伏并网行业的工作人员参考。

关键词：地区电网线损；光伏并网；影响

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0108-02

由于应用在太阳能光伏发电中的分布式光伏发电机容量较小，因此能有效的降低地方电网的线损率，但随着分布式光伏发电机数量的增多，光伏并网对地区电网线损的影响也在发生变化，因此技术人员需要加强对光伏并网对地方电网线损影响的分析。

1 光伏并网对地区电网线损的影响

在进行太阳能光伏发电的过程中需要连接光伏电源，当光伏电源连接到某个地区的电网系统中后，电网系统中的电流分布也会发生变化，存在于电网中的功率的流向也不再是向负荷流动的单一路线。现假设光伏并网中线路的电压是相同的，在此实验前提下，可以计算出光伏电源的容量以及电源接入位置与地方电网线损的关系，并根据多次的实验结果和实验数据制定相关的模型，再对线损模型进行进一步的分析[1]。

2 光伏并网的实例说明

现以内蒙古地区的光伏并网实例对光伏并网对地方电网的线损影响进行分析。实例地区应用的是66KV的电网系统，其电网系统中应用的网架结构为辐射型，并配有24个节点和2个电源输出点，其中的一个电源输出点用来连接主网的，在本文的分析过程中被当成是光伏并网中的平衡节点；另外一个电源输出点则位于风电场内。该地区的电力资源直供用户共有7名。

在对该光伏并网实例进行分析和计算前需要假设供电系统中的网架结构不会发生变化，这样能够确保地方电网线损只能受到供电系统负荷大小和光伏電源安装情况的影响。下面将从多方面角度对光伏并网对地方电网线损的影响进行分析。

2.1 光伏电源容量影响的分析

现假设改供电系统中的网架结构及其符合的分布情况不会发生变化，在此基础上展开对光伏电源和地方电网线损之间关系的分析。

假如现阶段的光伏发电电源的电量是满的，将其接入到地方电网可以得到相应的实验数据库，通过对这些实验数据进行分析可以得出以下结论。第一，地方电网与光伏电源相连接后所产生的并网容量是在一定范围内的话，则会降低地方电网的线损率，同样当并网容量超过一定范围时地方电网的线损率将会增加。并且通过对实验结果进行仿真分析能够得出最终的结论，即如果光伏发电电源的容量小于地方电网所能承载的负荷时，光伏并网能够有效的降低地方电网的线损率。第二，当地方电网的线损率能够随着光伏电源的注入而降低时，此时的并网容量被称为最佳的光伏电源容量。最佳容量的大小和范围受到外界因素的影响较多，其中最主要的影响因素是网架的结构和网架能够承载的负荷的大小，即网架承载负荷量越大，最佳容量值越大；主电网变压器与光伏电源的注入节点之间的电气距离越近，最佳容量值越大。通常，光伏并网的最佳容量值要比地方电网的负荷值低，并多次试验证明光伏并网的最佳容量值应当为地方电网负荷值的30%，工作人员可以以此为依据来检验光伏电网对地方电网线损的影响，从而更好的凸显光伏并网的优势[2]。

2.2 光伏电源位置影响的分析

现假设光伏并网中光伏电源板的容量为15MW，改变光伏电源的接入位置，进而分析光伏电源接入位置对地方电网线损的影响，在此实验中为了减少计算量，忽略了电站联络线对地方电网的线损影响，因此假设光伏电网中各个节点的位置与电站位置之间的距离是相等的。在此基础上展开了多次关于光伏电源接入位置的实验。该地区的配电网拓扑结构如图1所示。

当光伏电源接入到电网中的1号节点时，本质上是相当于在该地区电网中没有接入任何的光伏电源，此时实验数据显示该地区地方电网的线损率在3.5%左右。然后在实验中更改光伏电源的接入位置，此时的实验数据显示地方电网的线损率发生了不同程度的改变，当光伏电源接入到20号节点时地方电网的线损率最高，当光伏电源接入11号节点时地方电网的线损率最低。对多次实验数据进行进一步的分析可以得出11号节点的总负荷量为10.2MW，占地方电网的负荷率的16.9%，此时光伏电源的平均出力率为7.9MW，这时光伏电源的出力量是能够被完全消耗的，但是当光伏电源接入到10号节点或9号节点上时，尽管这两个节点的总负荷量依然较小，但这两个节点的位置距离最佳接入节点较近，因此光伏电源在此节点区间内的流动相对较少，地方电网的线损率也随之减少。

影响光伏电源最佳接入的因素有地方电网网架的结构、光伏电源的总体容量、光伏电源的平均出力率、光伏并网中的负荷分布、地方电网的负荷率；上述影响因素中对光伏电源最佳接入位置影响最大的是地方电网的负荷率，因此在实际的光伏并网安装过程中，技术人员一般选择负荷率较高且与负荷区距离较近的节点作为光伏电源的接入节点。

2.3 光伏电源接入电压等级的分析

在光伏电源接入电压等级的实验中，要假设地方电网网架的结构是不变的，现选择该地区电网24节点中的第18个节点作为光伏电源的接入节点，为了降低计算结果的随机性，现假设地方电网及光伏并网中网架的相关数据和参数都是不变的，同时将光伏并网的最低负荷调整为原来地方电网的15%。在上述实验条件下展开了光伏电源接入电压等级对地方电网线损影响的分析和实验。

通过对多次实验数据的分析可以得出以下结论：在光伏并网和地方电网参数不变的前提下，地方电网的线损率与光伏电源接入电压等级呈反比关系，也就是说地方电网的线损率是随着光伏电源接入电压等级的升高而降低的。因此技术人员需要结合实际的光伏并网工程和地方电网的需求，在诸多光伏电源接入电压等级中选择最为适宜的光伏电源接入电压等级，进而实现地方电网的平稳运行，还能最大限度的降低地方电网的线损率，将光伏并网对地方电网的作用发挥到极致，促进光伏并网和地方电网的协调发展[3]。

3 光伏并网实例的总结

通过上文实例的分析，可以得出光伏电源容量、光伏电源接入电压等级、光伏电源位置对地方电网线损都有影响的结论，结合实验数据的分析结果可以得出在光伏并网中实现地方电网最低线损率的方式如下：在光伏电源的安装工程中，技术人员要优先选择电压等级最高的节点作为光伏电源的接入节点，并且要保证所选择的接入节点是靠近最高电压等级节点变压器一侧的，并且要保证接入节点所占的负荷比例比电网中的其他节点要大，光伏电源的最佳容量为该地区总电网负荷量的30%左右。在上述条件的基础上选择光伏电源的接入节点，就能保证光伏并网中地方电网线损率是最低的。

4 结语

在上文的分析和实验中可以看出，只要连接到地方电网中光伏电源的容量高于该地区地方电网的总负荷量，光伏并网就可以有效的降低地区电网的线损率，因此在光伏电网的安装过程中，技术人员要考虑到地方电网的总负荷量，进而将光伏并网对降低地区电网线损有利的作用发挥出来。

参考文献

[1]麦杰涛.从电网企业角度分析佛山地区光伏发电系统并网影响及相关措施[J].电子测试，2014，S1：125-127.

[2]苏阔，郭莉，杨春宇.光伏并网对地区电网线损的影响[J].吉林电力，2015，05：14-17.

[3]翁时军，王娜，王岩.浅谈小水电集中并网发电对地区电网电压和损耗的影响[J].沿海企业与科技，2016，11：123-124.endprint