分布式光伏发电并网对配电网安全的影响

路林娟 刘星

摘要 在经济全球化的大背景下，可持续发展对于经济和未来社会的发展具有重要意义，分布式光伏发电迎合了可持续发展的战略要求，满足当下我国可持续发展的战略需求。本文以光伏发电为主体，探索其发展现状及其对配电网络安全的影响等相关问题提出改善措施。加强分布式光伏发电并网的加强管理，实现我国配电网络的快速发展。

【关键词】光伏发电并网 改善措施 可持续发展

近年来，我国已经相继出台了多项关于促进光伏产业发展的重要举措，为国内该产业的可持续发展和光能有效应用与完善，起到重要的推动作用。光伏发电对实现配电网飞速发展具有重要意义。光伏产业发展潜力巨大，近年来，在各地政府支持下得到了迅猛发展。近年来，随着科技的发展，并网运行正文光伏产业发展的重要研究对象。但目前的光伏电站的建设规划中并未考虑电网交互带来的影响，对于大规模分布式光伏并网的实现带来极大困扰，同时大规模的光伏并网对于电力系统安全及运行造成其他影响。本文将针对分布式光伏电网发展现状及其对配电网络安全的影响进行探索分析，探索解决分布式光伏点评网络系统别配电网络安全带来的影响，提出合理化的解决方案。以期对我国配电网络可持续发展提供借鉴。

1 分布式光伏发电并网的现状

1.1 国外进展

光伏效应是由法国物理学家在1839年发现的，1883年第一个太阳能电池诞生，20世纪50年代，能将光能转化为电能的单晶硅太阳能电池研制成功，开创了光伏发电的新局面。随着科技的不断发展，光伏发电逐渐成为世界各地争先开发的高新科技产业，大大促进了光伏发电的有序发展，世界各地纷纷致电专门相关标准及法律规定，光伏发电技术的研究奠定基础。光伏发电也在不断的迅猛发展，是全球增长最快的高新技术产业之一。

上个世纪70年代，日本就开始了民用太阳能发电，最初，日本的科学家将研究的重点放在了太阳能与热能转化上，而对于太阳能转化为电能的研究还仅限于降低光伏电池组件成本。近年来，随着科技的发展，日本利用太阳能发电系统传递能源，降低温室气体排放，日本光伏发电技术的发展获得了极大的促进与发展。随着日本福岛核泄漏的发生，日本政府开始有目的的陆续关闭核电站，加大对光伏发电系统的研究，开发与利用，在2013年创历史新高。日美国语音教教青年发布太阳能百万屋顶计划，截止到2010年底在100万座建筑物上安装光伏发电系统，重生二氧化炭气体每年减少300万吨.在节约能源的同时，减少温室效应带来的影响。2016年，光伏电价低于传统能源电价目标的实现不仅仅给美国带来巨大经济效益，同时创造了巨大的社会效益。

1.2 国内研究进展

我国光伏发电的相关研究起始于20世纪50年代，东方红二号卫星的成功使用，是我国陆地上开始使用光伏电池。我国的光伏发电的研究最初说他产量，价格和市场条件等因素的影响，相应的光伏电池，智能，应用于卫星上和小功率电源系统。你让改革开放的发展和我国政府的大力支持，先进的技术设备的引进从事光伏发电成本降低，主播要用于交通，通信等领域。2009年偷见了光伏一体化与金太阳项目工程。有研究表明，21世纪30年代我国再生能源利用率可达到26%，其中以光能和风能为主。随着高新技术的发展和光电发电技术的应用，分布式光伏发电在不配天网络系统中的地位越来越为重要。

2 分布式光伏发电并网的影响

2.1 对配电运行的影响

中性点不接地系统经常出现在我国的中低压配电网络中，光伏发电不仅可以将交配电网从辐射型转办变多电源结构，还能够改变潮流和短路电流大小，流向及分布。断电情况下分布式光伏发电并网对配电网络的影响如图1所示。

2.2 对检修安全的影响

在逆变器并网工作时，由于某段线路故障，出现的光伏电网与输配电网失去联系，就会产生孤岛效应，主要发生在主电网与分布式电源并网不接通时，拓扑图如图2所示。对于分布式光伏发电而言，某个区域发生故障时，该区域分布光伏电源连接的断点也会有相应。到供电段路，传统故障定位原理很难应用在分布式光伏电并网。分布式光伏发电属于用户侧并网，容易出现孤岛效应，对检修安全带来影响，给电力检修人员现场安全作业带来极大隐患。

当输电网络发生故障而出现停止运行时，开关1发生断开但开关2并不断开时，发电系统可以通过开关2继续与配电网络系统的连接，此时仍然可以实现对相应的负载供电，此时的配电网和光伏并网所处的状态就像孤岛一样，被称之为孤岛状态。当发电系统的电量输出达不到输电网络的要求，所有负载需要的电量可能直接超过了发电系统的承受力，因此，处于孤岛状态的配电网和发电系统极其不稳定，或造成配电网和光伏并网瘫痪。

当由于意外事故的发生导致开关1发生闭合而开关2依然处于断开状态时，此时此刻的发电系统仍然可以正常运行，但是不能对配电负载供电，但对本地负载无影响，这种情况下的发电系统恍如孤岛，但此时的孤岛状态相对稳定，原因在于发电系统可以满足本地负载消耗的电量。

逆变器自带防孤岛保护器，可以在很大程度上避免其产生孤岛状态，但由于光伏发电的电路極其复杂，容易受到较多因素的强烈干扰，因此，在目前及今后的研究中，如何有效避免孤岛效应的产生依然是重要的研究方向。

2.3 对计量安全的影响

分布式光伏发电系统接入配电网后会对尽量安全产生一定影响。该系统接入配电网讯在用户方安装独立的计量表，容易出现用户窃电的可能性，直接影响准确性和安全性，具有一定的弊端，不法分子会前来窃电，电能表就不能发挥其实际的作用，由于电能表失灵，影响到电量的统计，由此给国家电网的安全造成极大的潜在威胁。总的来说，不法分子可以升压;并接电流和改接的方式窃电。改接线路具体来说就是改变配电接线使计量器失灵并由此来控制计量器。如果负载功率高于供电系统，交流电传递电能的过程中，就会混淆光伏电源和市发电，再通过线路改接提高计量器电流。线路改接窃电过程主要是通过制造假象来获得政府高额电力补贴。常见的升压窃电是通过在线路中引入升压装置，产生虚拟电压，最终通过提升计量器电能来获得政府补偿金的违法过程。

2.4 对网损的影响

网损的增加和减少很大一部分原因取决于发电系统DG位置，此外，发电系统DG的容量、负荷量及网络拓扑结构。DG接入到负载附近时将使配电网的负荷分布变化较大。在配电网络中，只有当所有负荷节点处的负荷量均大于其发电量时网损减小;但如果其中至少一个负荷节点低与其发电量，但整体大于发电总量时，某线路的网损增加，但总体网损就会相对减小。

3 分布式光伏电问题对策措施

3.1 确保配电网运行安全

当分布式的电源接入线路后，发电系统的电流不论是在大小还是流向上都会发生变化，当出现供电故障时，由于原本的电流可能会与故障电流叠加而减小，导致配电保护识别作用失效或无法识别故障，但是，这种现象不会发生在未接入分布式电源时，此时的线路故障基本可以通过继电器及时检测到故障从而保护配电网安全，而不会出现以上状况的保护死角。

3.2 确保检修安全

在我国的配电管理过程中往往出现这样那样的问题，在配电检修方面，相关部门应该及时的制定先关的法律法规或相关的管理规程，加强对我国光伏产业监管及国家电网安全运行。大量的科学研究及实验论证表明，光伏电中的孤岛效应无法避免，但适时的采取必要检修管理措施，确保检修线路的安全十分有必要。

目前，大量的科学研究表明，在解决继电保护问题时，额外添加保护设备和调整保护逻辑是没有太大意义的，我们应该对已有的配电保护设施进行定期，认真的维护与审核，按照国家相关的法律法规严格履行检修任务。而国家和政府机构应该大力加强相关法律法规的修订与完善，制定齐备的光伏并网配电检修管理体系。确保线路检修安全。

3.3 确保计量安全

在计量过程中，按照国家现有的方针政策及法律法规等落实计量安全是实施过程中亟待解决的问题，国家应该加强对窃电行为的打击力度，保护居民合法用电的权益。在落实分布式光伏发电的具体过程中，亟待解决的问题依然较多，但相比于传统的方式，分布式光伏发电具有许多无法替代的优点，在分布式光伏发电的发展过程中，政府，国家应该加强相关的研究，采用各种措施实现分布式光伏发电的顺利开展，提高其大规模应用的可行性。

4 結束语

随着我国对可再生能源代替传统能源的大力倡导，越来越多的配电网中间入光伏发电体系，对于缓解我国电能紧张问题具有重要意义。我们应该在具体的实践过程中积累经验，加强相关课题的研究和软件的开发，促进我国光电产业发展。本文通过对光伏并网的发展现状及其对电路网络安全的影响。探索分布式光伏并网发展举措，为促进我国电路网络安全及光伏产业的发展具有重要借鉴意义。