分布式光伏发电对配电网电压影响与解决方案

林清云

摘要：现阶段，电力行业处于高速发展阶段，促进了中国经济发展，电力系统中的科技含量也越来越高，尤其是光伏发电技术，充分引入了太阳能，减少了电力运行中的污染。作为一种新型的发电技术，光伏发电虽然具备了环保特性，但是比较容易受到周边环境影响。基于太阳能的发电主要包含两种途径，即在中高电压路径下接入输电网和以低电压线路为依托。在这两种途径下会出现电压越限问题，对配电网电压产生影响。因此，加强分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案研究具有重要意义。

关键词：电力系统；分布式光伏发电；配电网；电压越限；解决对策

1 体系架构

基于太阳能的应用，光伏发电系统具有将太阳能转换为电能的功能，在制备过程中，主要的原材料为半导体。除此之外，该系统还包括逆变器、电池板、控制器、蓄电池等。作为一种新型发電技术，光伏发电系统的优势体现在安全、便捷性能上。另外，光伏发电系统在电流的转换方面也具备一定的优势，比如在并网中，可以将系统中的直流电流转变为交流电流。在具体的应用中，光伏发电站主要有两种类型，即集中型和分布式。若以光伏发电站实际安装为标准，在不同的环境下，可以将光伏发电站分为三种类型，即屋顶电站、荒漠电站和山丘电站。本文主要研究的是分布式光伏发电，光伏发电典型的发电站格局如图 1所示。

随着光伏发电站投入的增加，光伏电站通过前期发展得到了应有的回报，在发电系统的设计阶段，已经能够实现科学精益化，但是在光伏发电站的选址上，还需要进一步思考。

图1 分布式光伏发电站

2 配电网电压凸显的影响

2.1 不同时段的电压影响

在不同时段的电压路径下，多重节点需通过特定负荷进行搭配。在网络架构实际运行中，电源功率应设定为0，若引入实际因素，则需将节点负荷、等值阻抗一并考虑在内。注入功率时，若从开始到后期的节点在光伏电压构架下进行，会发生电压缩减现象，导致线路损

耗增加，并使电力企业成本增加[2]。因此，应当将电源功率数值设定为大于0。当光伏电源接入发电体系时，其电压缩减现象处于大范围内，导致叠加后的功率被视为有功功率。这种运行方式也会带来一定的影响，不仅会导致电压增大，还会对构架中的电压造成影响，继而将其设定为负数。若光伏线路中的电压差值对外显示大于0，就会出现电压缩减现象；若对外显示小于9，电压就会不断升高。

2.2 节点配网架

在配网接线的过程中，按照传统接线方式，其表现出的特点为对环网衔接、辐射接线、树干式衔接进行整合，在集中形式条件下，主要以开式方式运行。因此，在发电系统实际运行的同时，必须根据一定的架构对配网进行设置，继而构建辐射架构。该框架需要具备如下特点：a）对配网架构体系中的变压器调和范围进行限制，并拟定在5%左右，以此保证在各个时段下对系统内的负载数值进行协调；b）节点配网框架需要具备一定的独立特性，这些特性需要涵盖许多线路，比如混合线路、架空线路，对这些网络进行整合；c）根据接线态势分析配网母线的表现特征。与母线供应的负荷相比，当体系中的容量增加到与母线一致时，会对上层体系造成干扰。在该负荷变化范围内，干扰偏小。因此，必须采取相应的调压管控措施，对电压源头进行架设。这样一来，可提高母线布置的节点位置，保证电压管控的正常水平。

2.3 归纳总结

在实际的配网框架内，分布式光伏发电会引起电压升降变化，这种变化会引发许多问题，比如电源变更、电压增大、电压缩减等。在系统的实际运行中，若节点被衔接，就会降低路径范围内的损耗。这种降低损耗的方法可以在一定程度上提高电力企业的实际效益，为电力企业发展助力，还可以在线路反馈中对总电压进行优化。对节点布设进行细化，使光伏电源输出功率高于负功率，进而使母线的电压持续增大。若电源不具有分布式态势，随着负荷的改变，会引起相应的电压耗费，从而在后续的计算之中电源负荷会成为正值。因此，系统路径内的电压只要满足实际要求，就可以避免电压越限的情况。综上所述，在中国科技水平提升的基础上，利用好光伏发电技术十分重要。当该技术使用受到环境因素影响时，无论是温度变化，还是外界环境变化，都会对发电量造成影响。与此同时，分布式光伏发电会给其配电网的电压值带来负面影响。只有提出合理的解决途径和方案，才能发挥该技术的独特优势。

3 解决途径

3.1 阻止电压越限

经过一段时间的发展，光伏发电技术在实际应用中已经取得了较好的应用效果，为电力企业带来了收益。在实际表现出的功率中，还应当进一步将光伏发电控制在合理的范围内。在对功率进行计算时，可以将移动平均方法作为主要的计算方法。然而，与初始发电功率相比，这种计算方法的使用会产生较为明显的缩减现象。根据光伏系统架构和曲线，可以得出功

率运算总和，进而在子系统中计算得到不同时段的功率。因此，这种计算方法在实际计算过程中具有多方面的优势。为了进一步对实际的计算结果进行精确，可以采用特别的滑窗方式来得到最佳效果。

3.2 构建储能发电体系

总体来说，分布式光伏发电方式是对汇流箱体、初始光伏阵列、逆变器等部分的整合，在一般情况下，供电的过程主要是使储能配件运作的过程。另外，光伏发电中的配套管理部分也较为重要，比如配套网络能量管控装置及特定规格蓄电池、变流器等，这些配套设施构成储能发电体系，并在变流器与布设电池之间具有双向管控装置衔接特性。在对电压变化进行管控的过程中，变流器发挥着主要作用，不仅可以稳定电压变化范围，还可以针对不同时段的功能使其电压变为恒定电压。在直流侧架构中，其电压会对谐波产生控制作用，保证交流处于稳定状态。因此，在并网的实际流程中，此类交流装置是储能体系所必须具备的，

尤其对于电源模式，交流装置可以实现特定功能，比如实现平衡控制，在充放电中实现负载可控。

在光伏功率发生变化的前提下，通过此类方式，并且采用移动平均方法可以得到曲线。与其他的计算方法相比较，移动平均方法具有较高的计算效率，同时可以提升计算的精准度，减少幅度凸显情况，防止出现越限电压偏大的情况，提高光伏发电技术在供电企业中的应用效果，促进新型光伏发电技术的发展。

参考文献：

[1]配电网中基于网络分区的高比例分布式光伏集群电压控制[J]. 肖传亮，赵波，周金辉，李鹏，丁明.电力系统自动化.2017（21）