光伏电站对中低压线损的影响分析

刘岩 马鹏宇 舒逸石

摘要：光伏电站的并网方式及所处的网架结构不同，对电网造成不同程度影响。本文对光伏电站对中低压线损的影响进行了阐述，根据其各自特点提出不同对策，为光伏产业的发展及利用提供技术参考和借鉴，有很强的实用价值。

关键词：光伏电站;中低压线损;网架结构

0 引言

光伏用户消纳方式包括“全部自用”、“全额上网”和“自发自用余电上网”三种，根据不同消纳方式，并网计费模式不同，如图1所示。

“自发自用余电上网”用户设置两块表计，一块计量表计，下行电量作为消费电费结算依据，上行电量作为销售电费结算依据，一块考核表统计发电量作为发电补贴计费依据;“全部自用”用户设置两块表计，一块计量表计，只计下行电量作为电费结算依据，上行电量不统计，一块考核表统计发电量作为发电补贴计费依据;“全额上网”用户设置一块表计，只计发电量作为电费结算及发电补贴计费依据。

1 三种消纳方式的光伏电站对中低压线损的影响

1.1 全部自用的光伏电站对中低压线损的影响

“全部自用”类光伏用户数量较少，据中低压线损计算口径，对于消纳方式为“全部自用”的用户，不论用户用电性质，均不参与线损计算。

“全部自用”的光伏用户，发电量能自行消纳，对中低压线损无影响;剩余发电量返送至中压线路供其他用户使用，但返送电量未统计计算，造成参与线路线损计算的供电量较实际使用量偏小、线路线损率偏低或负损。

1.2 全额上网的光伏电站对中低压线损的影响

“全额上网”的用户分为专线、专变及低压三种方式并网。

1.2.1专线并网

专线并网直接并入变电站10kV母线，计量点在变电站侧，减少了远程输送电量及变损，有利于降低中压线损。

1.2.2专变并网

專变并网直接并入10kV线路，计量方式包括高供高计和高供低计。计量方式的区别，决定了变损计入中压线路还是用户承担，对于高供高计，相应变压器损耗会计入用户侧，不会影响到线路线损;对于高供低计，返送电量时，变压器损耗计入线路损耗，造成线路线损率偏大。

当前网内变压器配置多为降压变，逆功率时将作为升压变用，但变压器设计需考虑功率损耗，初级线圈除传递到次级功率外，还提供铜损、铁损、涡流等损耗，次级要增加线圈来抵消电压损耗，且一、二次线圈的耐压、耐流水平、线圈规格有不同标准，颠倒使用会增加变压器损耗和降低可靠性。

1.2.3低压并网

低压并网直接并入公用配电变台区400V线路，计量点在并网线路附近。发电量在本台区可全部消纳，减少了远程输送电量及变损，有利于降低本台区线损;发电量在本台区不能全部消纳时，部分电量通过配电变返送至中压线路，减少远程输送电量及变损，有利于降低本台区线损，但变压器上反损耗计入线路损耗，造成线路线损率偏大。

380V和220V“全额上网”光伏电站系统中单方向数据采集，即发电量，但光伏电站不发电时逆变器要用系统电量，该电量未采集收费，计入线损，每个逆变器用电量较小，对线损率影响较小，但逆变器体量较大，用电时间较长，导致损失电量逐年攀升，导致光伏电站存在其他用电现象。

1.3自发自用余电上网的光伏电站对中低压线损的影响

“自发自用余电上网”用户较多，分为专变及低压两种方式并网，对中低压线损的影响基本上与“全额上网”的用户相同，仅逆变器用电量已计入用户用电量内，无逆变器的用电损耗。

2 光伏电站对10kV线路损耗影响

2.1 10kV线路模型及线损公式

线路线损率=（线路供电量-线路用电量）/线路供电量×100%。其中：

线路供电量=P0正+P1反+P2反+P3反

线路用电量=P0反+P1正+P2正

2.2 光伏电站对10kV线路损耗影响分析

线路供电量=P0正+P1反+P2反+P3反-P0反

线路用电量=+P1正+P2正+P3正

经分析，线路供电量减少P0反，导致线路线损率降低;而且P0反越大，线损率越低;线路用电量少了P3正（P3正为专变光伏用电量，基本上是一恒定值），导致线路线损增大，线损率增大，而且P0反越小，线损率越大。即线路反送电量较大时，10kV线路损耗减小;当线路反送电量极小或不反送时，10kV线路损耗增大。

2.3 10kV线路负损原因分析

主要出现在轻载且有分布式光伏反送的线路上，造成负损是因线路计量表计倍率误差造成，10kV公共线路CT变比普通为400/5、500/5、600/5;计量表计倍率为8000、10000、12000;计量表计精确至0.01位，误差电量最大为80、100、120度，反送电量低于最大误差电量时，当日无法精确计算，造成线损率增大，尤其是轻载线路，当日电量越低，线损率越大;当电量数据积累到一定程度时当日数据上报，用电量大于供电量，线路损耗成为负损。

3 光伏电站对公用配电变台区损耗影响

3.1 公用配电变台区模型及线损公式

台区线损率=（台区供电量-台区用电量）/台区供电量×100%。其中：

台区供电量=P0正+P2反+P3反

台区用电量=P0反+P1正+P2正

3.2、光伏电站对10kV线路损耗影响分析

台区供电量=P0正+P2反+P3反-P0反

台区用电量=P1正+P2正+P3正

经分析，台区供电量减少P0反，导致台区线损率降低;而且P0反越大，线损率越低;台区用电量少P3正（P3正为全额上网光伏用电量，基本上是一恒定值），导致台区线损增大，线损率增大，而且P0反越小，线损率越大。

光伏电站可导致配电变台区损耗减小。当配电变台区反送电量越大，配电变台区损耗率越小;当配电变台区反送电量极小或不反送时，配电变台区损耗增大，但增大部分极小，不大于光伏所发电量由远程输送所产生的损耗，故配电变台区损耗率降低了。

5 结论

根据光伏电站的并网方式及所处的网架结构，制定不同对策以减少光伏并网对电网的影响，结论如下：

1）全部自用光发电站的反向电量能够导致损率偏低或负损，所以应对其进行统计，纳入计算以还原线损的真实数据;

2）高供低计变压器上返电量的变损能够导致线路损耗增大，计算中应增加理论变损;

3）全额上网光伏电站只有发电数据采集，没有用电数据导致线损增大，应完善系统，增加用电量采集并进行电费结算;

4）线损计算公式与实际情况不符造成计算线损不正常，应修改系统计算公式，还原数据真实性。

参考文献

[1] 杜强. 光伏电站并网对配电网线损率影响的研究重点探寻. 智能建筑与智慧城市. 2020

[2] 程成.光伏电站并网对配电网线损率影响的研究.山东工业技术.2018