分布式光伏电源联网计量方式及线损核算

马素燕

(国网山东省电力公司莘县供电公司,山东 聊城 252400)

分布式光伏电源在实际应用当中，除了能够改变原有化石能源应用下的发电生产存在的诸多环境问题，在实现联网之后，分布式光伏电源系统还能够与实际的用电需求相结合，一般居民用电当中，分布式光伏电源可以通过大面积分散搭建的方式，与公共电网进行连接，从而实现联网供电，提高电能质量、解决用电传输问题。对于公共电网联网来说，需要针对光伏发电形式重新进行电能计量和线损核算。

1 分布式光伏电源的公共电网联网方式

传统应用下的公共电网结构建设方式为放射状结构，通过核心输变电站向用电单位进行输配电工作，从而实现全面的电力覆盖。而在分布式光伏电源的联网当中，由于光伏阵列的分布式特征，使得面向居民的配电系统需要转变成为多电源的电力结构，这种结构当中，电网自身的潮流变化、短路大小以及分布特性，都会发生一定程度的改变，因此会出现传统电网调压方案与当前光伏电源调压需求不一致的现象。分布式光伏电源的电网建设当中，为了保证公共电网供电的稳定性，联网结构下的光伏电源需要设定专门的继电保护方案，继电保护需要能够根据太阳能有关的波动性，对线路内部的运行规律、线路故障进行处理，从而避免因重合闸、瞬时舞动以及孤岛运行等问题。对于电网和用电来说，应当对电能计量方式和线损核算方式做出相应的调整。

2 分布式光伏电源联网下的电能计量方法

（1）电能计量方案的主要思路。分布式光伏电源联网下的电能计量方案，需要以实际的光伏电源联网后的居民用户实际用电结构为基准，重新进行方案调整。一般来说，分布式光伏电源在联网之后，总共由三个部分组成供电环节，其中包含位于分布式电源位置的电能表、位于居民用电用户的电能表以及位于传统公共电网中的台区电能表，三个电能表代表了供电过程中的三个环节。在这种环境当中，居民用户事实上也充当了分布式光伏的发电来源，从而为传统公共电网减轻了输配电负担。因此目前有基于分布式光伏电源联网下的发电能量补贴计划，并设定了全额上网、余额上网两种不同的计量方式。其中前者的计量是将光伏电源与公共电网直接并网，并通过发电、用电两个端口的电能表进行计量；而余额上网则是通过光伏电源居民用户的负荷情况，进行剩余电能的量表计量。

（2）全额上网中的电能计量方法。在全额上网的用户用电环境之中，台区内部用户需要使用的供电电源共有两个，分别为台区电源以及光伏电源，这两个电源也就成为供电环节当中的主要用电负荷。在整个供电环节当中，当光伏电源在进行电能生产并形成负荷之后，一旦整体电能负荷高于台区中用户的用电需求后，光伏电源所产生的多余电量就会发生回流，并在台区电能表当中得到反映，并提供到线路系统之中。实际上这部分电能并没有在用户用电当中完成消耗，因此在进行电能计量时，需要将这部分回流的电能减去，从而完成电能的计量计算方案。笔者在进行总结时，将供电的整体能量换算为台区电能表抄表能量数据，加上光伏电源抄表能量数据，最后减去台区电能表计量得到的反向能量获得。而在进行售电能量的计费计量时，全额上网的计量方式则主要以台区中用户电能表计量能量总量为计量标准完成计量计算。

（3）余额上网中的电能计量方法。余额上网的用电方式与全额上网不同，用户在余额上网当中，光伏电源电能表不再进行线损率计算，而仅仅作为光伏电源发电能量总数据统计的方式，同时通过负荷统计装置，对其进行负荷统计。此时，用户自身所产生的用电负荷，实际上会产生一定的用电电能损耗，但是在计量方式上，这部分电能无法通过电能表完成统计计算。因此在实际的供电环境当中，一旦出现光伏电源的用户应用电能低于光伏电源的发电总能量之后，多余的发电总能量也会以回流方式形成反向电能量，并被光伏电能表记录。同时这部分电能会经由台区配网，沿路经由台区电能表向其他用电用户提供，因此台区电表同样会记录一次电能数据，因此在开展关于余额上网的供电能量总电量计算时，应当结合具体的电表电量记录方式，完成供电总电能以及售电电能的计算。其中，供电总能量的计算需要将台区电能表抄表电能量数据加上光伏电源用电用户的电能表抄表数据，再减去台区电能表所产生的反向电能量数据获得；而售电能量的计算则通过光伏电源用户用电的电能表抄表电能数据与台区电能表抄表中的反向电能量相加获得。用户所进行的余额上网在进行电能计量方面，应当以现代信息技术为基础，搭建信息采集系统，从而形成供电计量方式的计算和维护，并重新进行计量方式设计，用以区别全额上网的计量方法。

3 分布式光伏电源联网的线损核算方式

分布式光伏电源联网后的线损核算计量方法主要依据具体的用电情况进行环境分析。根据分布式光伏电源并网的实际应用规律，将应用环境分为以下几个方面，并依据具体环境，设定相应的线损核算策略。

（1）光伏自发自用的线损核算。光伏电源并网过程中，用户所进行的电能使用，使用总量与发电总量相对等。在这种情况之下，光伏电源发电并未产生多余电量，因此台区内部的供电环境中，供电总量和售电总量并未发生数据变化，因此分布式电源实际上并未能够产生对于所处台区内的缆线线损问题。台区线损仍然采用传统线损计量方式，通过计算台区发电总量下的总表抄表数据与台区内部用电用户的用电量综合作比，所得结果为线路正常供电情况，剩余的百分比则为实际线损数值。

（2）光伏含有剩余电量的线损核算。在台区内部，用户安装了分布式光伏电源进行电量的获取，光伏电源的发电总量提供给用户进行用电上网后，电量多余的部分经由台区电网向其他用户提供，并由其他用户进行消纳，此时需要重新调整线损的核算计量方式。在发生有剩余电量的情况之下，台区内电网需要对多余的电量进行接纳并重新进行分配，因此此时台区电网的潮流方向实际上发生了根本性的改变，潮流电量除了流向传统电网用户之外，还会流向就近的已安装分布式光伏电源的用户，从而使台区内的供电环境和供电结构发生了根本变化。在进行电能计量时，除了需要对台区电网电能表抄表数据进行统计之外，还需要对分布式光伏电源的电能表数据进行统计和计算，而传统计量方法和售电计费方法主要以燃煤标杆电价进行电费计量，并由电网公司进行统一收取，因此传统电能计量并未考虑实际的光伏电源联网环境。在此结合光伏联网特点，提出了线损核算方案。线损核算过程中，需要将台区电能表抄表的总用电数据加上光伏用户的上网电量数据，比上剩余电量在配网后的用户电能表正向有功电量抄表数据，从而获得线损比例。当用户正向有功电量数据低于剩余电能标准时，台区内的综合线损相对较小，而当用户正向有功电量数据超过剩余电能标准时，表明台区内出现了负线损。

（3）光伏剩余电量不完全消纳。在台区内部，分布式光伏电源的电量超出了用户的用电需求，但是在台区分配时，电量无法在台区完成消纳，同时还会留有部分上网电量，需要经由其他台区进行消纳，此时台区电能表会呈现出反向有功电量。在这种环境之下，台区内部的电流潮流方向会转变为分布式光伏电源的用户潮流，并通过分流面向其他用户实现电量供给，满足其负荷需求。在这一供给过程中，台区配变系统会由于反向有功电量而启动方向升压，从而使剩余电量可以进入到公共电网当中，公共电网内的剩余电量可以为某台区用户负荷需求高时段提供供电，从而实现电量的应用。在具体的线损核算当中，除了应该进行台区电能表的抄表数据与分布式光伏电源用户的电能表数据统计之外，二者之和还应当减去其他台区所留有的上网电量，再求取其与正向有功电量的比值，从而获取这一情况下的台区线损情况。

4 结语

综上所述，分布式光伏电源的安装和使用随着技术的发展逐渐普遍，在与公共电网进行并网运行后，两个方面的供电方案相互结合，导致电量的计量方式和线损核算方式也应当进行调整。相关技术人员在进行数据核算时，除了需要进行精准、细心的抄表数据对比分析之外，还应当对光伏电源的电量使用情况做出判断，从而形成线损核算方案。