分布式光伏并网点电压控制调整方法研究

徐琼

摘要：从分布式光伏并网现状和存在的主要问题出发，结合电网的负荷特性和运行特点，对由于并网电压过高造成的分布式光伏停机问题进行了分析，研究了低压配电网分布式光伏电压调整问题，提出了促进分布式光伏发电健康发展，提高资源利用率的几点建议，以控制手段和管理提升。

关键词：分布式光伏;配电网络;并网;电压控制

伴随着能源体制改革的不断深化，电力产业结构持续优化，新能源装机规模经历了突发性发展，风力发电装机量平均年增长率为17%，光伏发电年增长率为76%，成为总装机容量第二、三大类型，新增能源装机3282.7万kW，所占比重由“十二五”末的10.97%增至31.6%。在未来一段时间内，充分发挥能源革命的标杆示范引领作用，新能源技术将迈入发展高峰期，2025年，装机所占的市场份额将高于40%，开发设计绿色、低碳环保可再生资源是完成“碳达峰”、“碳排放交易”目标的必然趋势，构建标准，采取相应对策，提升新能源技术的集中处理能力，确保分布式光伏系统优化平稳并网，是完成“十四五”电力能源发展规划的前提和保证。

1分布式光伏技术的发展

按公式ΔU=（PsR+QsX）/U计算分布式光伏接入后的电压偏差，PsR+QsX）/U的光伏并点电压U=Us+（PsR+QsX）/U，在光伏发电并网前或低负载时，电力网侧流，Us≥U;当PL+jQ超过并网时，开关电源侧面电力网侧流动性，Us≤U，在电力网侧到开关电源侧的电压慢慢升高，太阳能发电输出功率和路线特性阻抗共同影响着电压偏位的力度。

1.1光伏系统接入的现状

分布PV的运营模式主要有统购统销和自用余量上网两种模式，根据发电容量单点380V/220V～35kV电压等级，或按母线、开关站、线路、高低压配电室、箱变低压母线等搭配方法。因为分布式光伏发电量用户量的持续提升，对电力网运作的影响呈现“部分向全局性，配网向主网拓宽”的发展趋势。因为遍布、高渗性等特性，配网由传统式的“微波感应器网”慢慢发展壮大变成“有源网络”，供电系统从单一的单边趋势变化为双重趋势，供能侧和负载侧起伏叠加，使电力网运作管理，电力工程均衡，供电系统无功功率调整控制等新挑战。

1.2分布式光伏连接对电力网负载特征的影响

在“十三五”期内，我国再次推进“三农”政策，光伏扶贫、小城镇建设更新改造、电代煤、水井插电，大力实行村通照明电等环境保护扶贫项目，部分地区负载展现出周期性、及时性强的特性，受时节影响，外界气候，环境危害比较大，有较大的可变性，特别是在春耕生产和夏天，在冬天的某一时段，负载会忽然增加或是忽然降低。在太阳能发电出力时段性的影响下，因为分布式光伏连接的未知和不确定性，电力网负载水准日益提升。

1.3配电网络结构对分布式光伏系统的适应性分析

就能源供应地区来讲，在城市及经济发展迅速发展的具体产业链示范园，选用“网格化管理”配电方法，电力网调整灵活，配电系统可靠性高，用电量数量大，分布式光伏连接后对电力网时尚潮流遍布和电压影响相对性较小，选用“网格化管理”配电方法。一些县市级配电地域受地区构造、地域发展趋势不平衡的限定，负载相对密度低、钢结构网架欠缺、配电间距长，在其中10kV单射式配电占90%以上，供电的半径超过15km的路线占近30%，而分布式光伏发电量不断迅速发展间的分歧日益凸显。

1.4分布式光伏连接对配网电压的影响研究

1.4.1分布式光伏连接后的电压误差

伴随着光伏发电站与电力网间电气设备间距的减少，发电量输出功率的变化幅度减少，光伏发电并网电压起伏减少。当电力网特性阻抗、耗电量一定时，太阳能发电输出功率的变动是系统电压起伏的具体要素。当今，我国中配电房网用户侧电压偏位数值0～10%，10kV和220V为+5%～-10%，在安全事故情况下正偏位最高值为0～10%，安全事故情况下的电压偏位数值0～10%。

1.4.2配电设备互联网无功功率补偿方法

配电网无功功率补偿方法关键选用配网低电压侧补偿方法，配网中低压无功补偿的配电变压器所占比约56.35%，赔偿率16.16%，配备无功功率补偿的线路占比仅为4.36%，总体补偿温度稍低。常规配电设备网上的无功功率补偿主要是根据兼容补偿来调整功率因素，處理客户侧电压低的问题，及其在分布式光伏很多连接后因为发电量输出功率起伏而发生的电压问题。

2分布式光伏连接配网的电流控制调整方式

2.1连接形式的提升

屋顶光伏发电系统连接低压电力网，连接总容积要与配电变压器容量相符合。对存有高电压问题的台区开展分析，太阳能发电网上容积不适合超出配电变压器容积的50%。对已连接的部分光资源集中化地区，太阳能发电电脑装机点和连接位置无法更改，可考虑到提升配电变压器总数/容积，减少台区配电的半径，以减少路线特性阻抗，改进电压过高问题。

2.2提升变压方法

在电力网终端设备，中配电房网的系统电压调整方式关键有：调整电源额定功率、调整无功功率补偿机器设备的投加量、调整变比等。并网并网发电装进35kV电力网，无功功率动态补偿设备安装在并网后，对配电网运作电压特性危害并不大，电压达到运作规定。针对经10kV线应T连接配电系统的光伏发电站，可考虑到提升线路交流稳压器，依据发电能力的转变全自动调节电压，确保电压达到正常的运作规定。

2.3电压控制方法的提升

对主变、箱变分头部位开展调节，以处理太阳能发电大时间段电压过高状况，制定更有效的电压操纵上界和融洽主变或新能源技术网站间无功功率工作电压的配对等对策;促使动态无功补偿设备的无功负荷导出更有效，无功功率贮备更充足，电压运作更稳定。经10kV路线或T连接配电系统运作的光伏发电站，列入地调全自动电压操纵AVC，保证电压达到正常的运作规定。

结语

本文根据理论测算和实例分析，明确提出了如下结果和提议，以融入规模性可持续太阳能发电光伏资源的规模性可持续性连接，提升太阳能光伏资源的使用率，提升发电量效率，降低对客户配电质量的影响。

参考文献

[1]方响，马笛，侯伟宏，等.分布式新能源接入下的区块链共识机制研[J].浙江电力，2019，38（7）：1-6.