分布式光伏对配电网的影响及应对措施

翟继辉 翟萌

摘要：随着分布式光伏发电并网规模的不断扩大，由光伏发电功率与负荷之间不平衡引发的逆向潮流导致的电压越限问题日益受到关注。目前，在我国的新能源领域上，分布式光伏的并网发电已经成为现代化电力发展中必不可少的一项技术。分布式光伏在一定程度上推动了我国电力行业的快速发展，但也对我国的电网提出了更高的要求。基于此，文章对分布式光伏对配电网的影响及应对措施进行了分析，仅供参考。

关键词：分布式光伏;配对电网;改进

随着全球能源格局的调整，我国逐步开启了能源转型的道路，以太阳能、风能为代表的可再生能源成为人类可持续发展的重要选择。由于政策、电价、消纳等多方面因素，光伏发电正逐渐由大型集中式并网朝着大规模分布式并网方向发展，分布式光伏接入配电网可以避免传统远距离输电的建设投资与功率损耗，能够实现能源的就地消纳。但在大量分布式光伏并网后，整个配电系统将由传统的单向辐射状网络变成多电源网络，从而引起系统潮流及电压分布的变化。同时，由于典型居民负荷与光伏出力的高峰时段往往不匹配，造成配电网在强光照时段容易出现功率倒送引发电压越上限风险，而负荷高峰时段又容易面临电压越下限风险，还会增加线路网损，影响到光伏及配电网系统的正常运行。因此，配电网电压控制问题是分布式光伏并网亟需解决的问题。

一、分布式光伏的发展趋势

太阳能的照射范围较广，且使用起来环保无污染。光伏发电作为太阳能的有效利用方式之一，在地理位置上也有着不受限制的优势特点。同时，光伏电能作为与建筑密不可分的连接点，无需额外占用土地资源且安装灵活，能最大限度接近本地用电负荷，并网发电时，既不污染环境，又无噪声。初期的光伏、光电转换效率低，制作成本高。因此工作人员将光电转换效率的提高作为首要发展问题进行相应的研究，同时还一并研究降低行业成本、提高资源再用率的方法。光伏发电是通过自然能源，使得发电的成本降低，尤其是工业发展进程中，受到多方引用。相关国家政府部门也针对光伏发电产业制定了一系列的使用政策，增加使用范围和数量，为应对世界能源危机起到了一定作用。由于光伏发电绿色低碳的性能不断得到发展，因此其成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。社会在发展，时代在更换，光伏发电技术需保持持续发展的稳定效果，为人们带来更多的能源便利。

二、分布式光伏对配电网可靠性影响程度分析

分布式光伏的接入方式可以分为集中接入和分散接入。其中，集中接入方式根据接入位置不同又可以分为集中接入变电站母线和集中接入馈线，分散接入一般指分散接入馈线。当分布式光伏采用集中接入变电站母线的接入方式时，其作用等同于给配电网主电源增加一部分容量，对配电网的可靠性几乎无影响，因此主要分析分布式光伏集中接入馈线和分散接入馈线对配电网供电可靠性的影响。采用分布式光伏作为主电源备用的运行方式时，分布式光伏等效于一个以随机概率提供可转供路径的后备电源。当其能够提供有效出力并在电网故障后以孤岛方式运行时，可将分布式光伏孤岛内的部分负荷点的故障停电时间从无分布式光伏接入时所需的元件故障修复时间缩短为故障上游恢复供电时间或转供时间，这将提升系统的供电可靠性。受影响的负荷点的数量取决于故障发生的位置以及分布式光伏可供电的孤岛范围，因此，分布式光伏的接入容量、位置和方式将会影响其对系统供电可靠性的改善程度。因此分布式光伏的接入方式、位置和容量均会影响配电网的供电可靠性，为了实现对此影响的快速定量分析，文中先基于解析法原理定量分析了分布式光伏对单个负荷点年停电时间的影响，并在此基础上提出了衡量分布式光伏对配电网可靠性影响程度的量化评估指标，即贡献因子

三、分布式光伏产生影响的解决措施

1.加强配电网建设在应用

分布式光伏的过程中，需要注重电网基础建设。虽然电网原有的建设基础比较完善，但是光伏发电属于新的发电形式，需要结合分布式光伏发电的实际情况进行相应的基础建设。在一定基础上，加强配电网的建设，增加配电网系统的功能，以有效减弱分布式光伏带来的影响。要明确分布式光伏接入位置和方式，在城区配电网施工中考虑环保电网模式，确保接入光伏的稳定性。尽量在电网出现短路时，使分布式光伏持续为周围环境发电，起到应急作用，不至于以局部故障影响整体

2.运用电网容量和预测技术

辅助配电网发展在实际应用过程中，需要利用电网容量技术辅助配电网的发展。需注意，一般的配电网容量相对较低，若能利用增加容量的辅助技术，则能确保在配电网发生故障时，还能持续供电，基于预测技术，可以预测故障，并进行针对性的调整以及定期的检修，掌握配电网的实时情况，对故障实现最有效的控制，使分布式光伏得到充分利用，提高分布式光伏的使用效率，促进其发展。需形成科学合理的实行策略，保证分布式光伏拥有良好发电环境，保证电力行业供电效应最佳。

3.继电保护

在新形势的背景下，我国在对各地区电网运行情况进行研究，并对光伏发电站接入电网时对其制定了一些法律法规。在进行分布式发电站并网工程建筑的时候，由于地区的不同，在建设的时候应对实际问题进行分析，并结合相应的法律法规，对其进行继电保护，对光伏电子发电线路侧面的配置安装继电保护装置，从而对线路进行科学的保护，并根据线路的实际情况，合理安装超压或欠压等保护装置，使得其可以及时接收跳闸的命令，但是在对分布式光伏发电站进行线路保护的时候其所用到的保护配置应与发电站的建设要求相吻合，这样使其能够更好地发挥作用。对于此分布式光伏发电站并网建设而言，应对110kV变电站的主变压间隙保护进行合理的调整，并增设并网断路器，使得光伏发电站与变电站之间的保护装置能够相互作用。而在对该地区进行发电站建设的时候，应该根据难易点对其进行孤岛保护，进行合理的设计，使得能对电網侧线路进行有效的保护。在进行并网之后，微电网将处在孤岛的运行状态，这时公共连接位置的功率将会被切断，若是在切断之前存在功率流向微电网的现象，则微电网的功率会呈现出缺额的状态，反之则盈余。在并网的状态下，若是紧急控制没有技术启动，则微电网的内部频率会出现大幅度下降的情况，有功功率缺额的动态变化和频率的变化刚好相反，这样就极有可能导致电网出于瘫痪的状态。而对于这种情况的出现，在对分布式光伏发电站进行并网建设的时候，该地区应该对其进行继电保护，使得在微电网拖网工作后也能对其进行合理化处理，使得微电网一种处在稳定运行的状态。在对分布式光伏发电站进行继电保护的时候，应该结合该地区的特点，构建合理化的监管体系，使得能对光伏发电站的情况进行实时监督，这样若是发现存在隐患问题，能够及时进行解决，使得光伏发电站一直处在稳定、安全的运行中，这样能够有效提高供电质量，从而满足各行业的用电需求。

结束语

分布式光伏电源接入中低压配电网面临着光伏电源消纳和配电网安全运行的问题。因此，为确保我国电力行业的稳步运行及发展，应该在日常工作中，积极开展分布式光伏应用于配电网的相关工作，将两者进行有效融合，解决分布式光伏原有的问题。需加强配电网建设，运用电网容量技术辅助配电网发展，同时有必要加强标准制定以及政策监督。

参考文献

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