光伏发电系统接入10kV配电网运行技术思考

蒋文荣 陶勇 邱文渊

摘 要：在电能生产中，为节约不可再生能源，國家加强了新能源的开发，并大力推动光伏发电系统的应用。光伏发电系统，主要是利用太阳能电池直接将太阳能转化为电能的一种发电系统，光伏发电系统具有投资少、耗能小、运行灵活等优势，已经被接入10kV配电网中，为我国电力行业带来较大效益。文章简单介绍了光伏发电系统的基本概念与优势，并对其接入10kV配电网运行的相关技术展开探讨。

关键词：光伏发电系统；优势；10kV配电网；运行技术

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0198-01

近年来，我国社会经济发展越来越快，社会对电能应用逐渐增多，同样，电能消耗越来越高。基于此，国家逐渐重视能源结构的优化，其中，光伏发电系统已经逐渐接入10kV配电网中，新能源得到有效利用[1]。光伏发电系统是一种电力电子技术、蓄电池技术、电力工程技术等为一体的综合性技术，将其引入配电网中，并网运行，能够有效降低电能生产投资、减小能源消耗、提高系统运行的灵活性，因此，推动光伏发电系统并网运行，已经成为当前新能源领域开发中的研究重点。

1 光伏发电系统的概念

新形势下，能源的短缺与环境的污染，严重影响了社会发展，国家越发重视新型清洁能源的开发与利用。在该种大背景下，国家确定了太阳能等可再生能源未来发展方向。光伏发电系统逐渐应用至各个方面，极大提高了电能供应的可靠[2]。光伏发电系统，主要由太阳能电池、蓄电池、控制器、逆变器等构成，是一种利用太阳能电池，直接将太阳能转化为电能的一种发电系统。光伏发电系统的应用，提高了电网运行的可靠性、环保性，不仅能独立发电，还能并网运行，受到各个国家重视，前景广阔。

2 光伏发电系统的优势

与我国现在应用的主要发电方式相比，光伏发电系统具有以下优势：由维修保养方面来看，光伏发电系统构成简单，维修便利，提高了配电网运行的可靠性[3]。由环保方面来看，光伏发电系统依靠太阳能发电，在发电过程中不会产生二次垃圾，并且，与传统发电机相比，光伏发电系统运行无声，不会产生噪声污染，为工作人员提供了安静的工作环境。由稳定方面来看，传统的风力发电与太阳能发电都存在较大不稳定性，而光伏发电系统的应用，使太阳能转化过程具有较好的静态稳定性，提高了电能质量。由供电可靠性来看，光伏发电系统独立于电网之外，若电网发生故障，光伏系统可对重要用户提供不间断的电力保障，降低了大面积提电带来的后果，满足了用户对电能可靠性的需求。另外，光伏发电系统较为适合区域发展，适合为偏远农村、社区等居民提供电能，保障敏感用户正常用电，当前，广发发电系统已经逐渐接入10kV配电网中，向社区、农村提供电能，区域用电可靠性明显提高。

3 并网光伏发电系统的主要构成

现阶段，我国逐渐将发展目光放在光伏发电系统引入10kV配电网运行的相关技术中，并将其作为研究重点。对此，为提高光伏发电系统的功能，应首先保障相关设备质量与性能完好，主要集中在以下几方面：

（1）太阳能光伏电池组件。该组件是一种半导体，在选择光伏电池组件时，应根据综合性能选择，以此保障光伏发电系统的流畅运行。常用光伏电池组件为结晶硅组件，当太阳光照射在光伏组件上时，结晶硅上会生成大面积PN结，形成光生电压，将太阳能和转化为电能，是并网光伏发电系统中的关键。（2）光伏阵列汇流箱PVS。减少光伏组件与逆变器间的连线数量，便利光伏发电系统维护，提高电网运行可靠性，当前，该组件已经成为决定光伏发电系统是否正常运行、是否发挥功能的重要组件，因此，保障其的质量与作用发挥非常重要。（3）保障逆变器的质量与安全。在发电系统运行中，光伏电池组件吸收太阳光，并将太阳光转化为直流电，此时，需要逆变器将直流电转化为交流电，才能真正供给电网，保障电能质量与可靠性。因此，应保障逆变器的型号适当，质量较高，在逆变器运行中，应定期检查，保障逆变器发挥最高效用，提高光伏发电系统接入10kV配电网中运行的可靠性。（4）配电设备与安全装置。在光伏发电系统接入配电网时，配电设备是必不可少的构成部分，其中包含有对于交流直配电柜、母线、控制设备、分布电能设备等，保障配电设备的安全性，设置高效的防雷、接地设备，保障发电系统接入配电网后正常运行。

4 光伏发电系统接入10kV配电网运行的相关技术

在分布式光伏发电系统接入配电网时，严格遵守新的技术标准、技术要求等，保障光伏发电系统骗过你的安全性、可靠性，推动光伏发电系统高质量运行。

4.1 接入10kV配电网的技术标准

光伏发电系统介入10kV配电网运行后，再沿用传统技术标准已经无法保障其安全、可靠运行，对此，为提高配电网运行稳定性，降低故障发生，保障居民日常正常用电，推动电力企业经济发展，应依照新的技术标准执行。由我国现有的电力方面技术指标来看，在光伏发电系统接入10kV配电网之后，应贯彻以下标准：《户用并网光伏发电系统验收技术规范》（计划号2017008-CPIA）和《户用并网光伏发电系统电气安全设计技术要求》（计划号2017009-CPIA）、Q/GDW 1480-2015《分布式电源接入电网技术规定》等。

4.2 接入10kV配电网的技术要求

在我国电力运行中，10kV配电网是应用最为广泛的配电网，加强光伏发电系统的接入，对我国电力发展甚至经济建设具有较高意义。因此，落实光伏发电系统接入配电网的相关技术，保障技术应用的准确性，非常重要。具体来讲，在系统接入配电网过程中，技术人员应遵循以下几点：首先，在发电系统接入10kV配电网时，分布式光伏应以单点式接入，提高配电网运行的可靠性。其次，在分布式光伏接入低压分配电台区时，避免与其他台区建立低压联络。最后，在光伏发电系统接入配电网时，应严格遵守国家规范，贴合当地实际，提高光伏发电系统接入10kV配电网的可行性。

4.3 接入10kV配电网的技术方案

在电网运行中，配电技术与光伏发电系统之间有关系密切，因此，在分布式光伏发电系统接入10kV配电网中时，应严格依照相关标准，以国内配电网运行实际情况为依据，分布式光伏系统单点接入。并且，在实际接入时，需要设定多元化技术方案，以便满足不同地区的配电要求。观看我国现阶段电力发展，在系统接入10kV配电网的技术中，可采用以下几种方案：方案一，光伏发电系统可直接通过专线接入10kV配电网中，在共用变电站中分配出一个专用断路器，将光伏系统与断路器连接，当并网运行时，配电开关、并网点断路器都处于闭合状态，光伏发电系统生产的电能直接传输至公用电网。公用配电网出现故障时，光伏发电系统生产电能直接通过配电线路传输至用电用户，提高用电可靠性。方案二，分布式光伏发电系统先接入用户内部电网专线，后接入10kV配电网中，光伏发电系统归属用户站，非并网运行时，用户站与其他性质电力用户都依靠公用电网用电，光伏发电系统满足用户自用电后，还可将电能输送至公用电网，有效节约其他能源。

5 结语

纵观电能在我国发现形式，可以看出，光伏发电系统作为新型供电方式，必然具有极大的竞争力，在电网系统中占有重要地位，推动智能电网的发展。对此，文章简单叙述了光伏发电系统的概念以及其存在的优势，叙述了并网光伏发电系统的主要构成，在光伏发电系统接入10kV配电网过程中，文章叙述了接入10kV配电网的技术标准、技术要求，并简单介绍了几个技术方案，以期推动光伏发电系统在我国配电网中的应用，使太阳能发电走进千家万户，推动经济发展。

参考文献

[1]王军，郭峰，黄国强.光伏发电系统接入10kV配电网运行的相关技术探讨[J].电子技术与软件工程，2015，（18）：245.

[2]胡志恒，肖昆，魏然，等.分布式光伏电站接入10kV配电网工程方案分析[J].科技创新与应用，2016，（36）：245.

[3]孙换春.分布式光伏发电系统接入配电网相关技术分析[J].电子技术与软件工程，2015，（5）：245.