光伏电源对农村配电网电能质量的影响

厦门奕昕科技有限公司 颜坤奕

作为发展前景广阔的清洁能源，光伏发电技术日趋成熟，应用场景日趋广泛。电力资源是我国社会经济发展中的重要能源，具有十分重要的现实意义。但同时随着我国社会经济的持续性发展，对光伏电源的需求量也在不断加大，这就给电力资源的工作落实带来了更大的难度，带来了更大的挑战[1]。传统的电力能源建设，往往伴随着资源过度消耗的问题和生态环境的污染问题，不利于可持续发展的理念。因此，还需要切实做好光伏电源等清洁能源的发展建设，以此来促进我国的能源产业发展。

1 光伏电源对农村配电网电能质量的积极影响

改革开放以后，我国的经济进入到了一个高速发展的阶段。那么在我国经济持续建设的过程中，也连带出了很多问题，其中就业城乡发展不协调最为突出。经济的建设带来了更快速的城市化进程，包括人才、资源、经济都在大量投入到城市中，一方面促进了城市的发展建设，但另一方面也限制了农村的发展。因此，针对这一问题，我国也提出了乡村振兴的概念，要切实统筹好城市和农村的发展平衡，针对当前农村地区发展建设的实际情况，切实做好优化与完善工作。而电力资源作为经济建设的重要基础，首先就需要完善农村地区的配电网工程[2]。基于对光伏电源的优势来进行分析，讨论光伏电源基础上的农村配电网电能质量。

1.1 有利于解决台区过载和低电压的问题

在农村配电网应用光伏电源的过程中，首先是更有利于解决台区过载的问题和低电压的问题。从当前的实际情况来看，在我国长期发展的过程中，资源更多是流向城市地区，那么这就导致了农村地区的发展是比较落后的。包括经济的落后、基础设施的落后等。在农村配电网工程中，现有的配电设备比较老化、现有的配电线路比较老化，并同时存在着用户分布不集中的问题。实际情况是线径要更小、台区的布点要更少、线路的供电半径要更长等。甚至从部分台区来看，往往会距离负荷中心过远[3]。目前，在我国推进乡村振兴政策的背景下，客观上促进了我国的乡村经济发展，这也使得农村地区的实际用电量正在不断上涨。那么比较集中的反馈则是在节假日期间。在节假日时，很多进城上学、务工的人员往往会回到农村老年过节、休息，从而在短期内增加了农村的人员，增加了农村的用电需求量，承认在部分的台区出现了过载的问题[4]。

一般认为，当处于稳定运行的状态时，传统的配电网在各个负荷点的电压沿线路潮流方向正在不断降低。同时，当农村配电网接入了光伏电源后，也在很大程度上改变了农村配电网的潮流方向，甚至在是实际运行的过程中出现了逆向的潮流问题，这就同时连带出了馈线方面的传输功率被降低，并同时使得光伏电源在被接入后的附近负荷点电压出现了升高的反应，进而对各个负荷点的实际电压偏差带来了一定程度的影响。因此，针对这一问题，还需要企业和工作人员做好光伏电源接入位置的确定，通过对光伏电源接入位置的合理把控，来进一步促进配电线路的电压提升。其中，尤其是要关注光伏电源的在进行末端负荷点接入时，往往对比其他位置，末端的电压会出现更为明显的提升。由此可见，在人员针对重载线路末端进行操作或者是针对低电压台区进行操作时，可以对光伏电源进行接入，从而提高末端用户的电压质量。

1.2 有利于降低线路的电能损耗

在农村配电网建设应用光伏电源的过程中，也能够降低线路的电能损耗。那么从具体的表现来看，主要体现在两个方面：首先，通过对光伏电源的接入能够进一步提高配电线路的电力[8]。期间，如果负荷功率是处于一定的前提下，那么负载的电流便会随之降低，并同时也连带出配电线路的电流降低，从而减少了线路的电能损耗；其次，在光伏电源向电网输送电能的过程中，则能够进一步降低电网的负载功率，从而一并减少了配电线路中流过的电流，以此来降低电能的损耗。

1.3 有利于消减夏季电网的负荷高峰

一般认为，光伏电源作为一种情结能源，其本身的功率往往与太阳光的照射密度有着很大的关系。期间，如果太阳光的输出越强烈，那么所带来的功率也就越大。因此，在夏季气候时，由于气候的炎热、太阳光更大，所以也是用电负荷最高的季节。在夏季时，光伏电源的功率也会更高，这就在一定程度上削减了夏季气候时的电网高峰负荷作用，从而在一定程度上缓解了电网的供电压力。

2 光伏电源对农村配电网电能质量的消极影响

光伏电源作为绿色经济导向下的一种新技术，在经历了我国的发展后，虽然取得了一定的成就，但从整体情况来看，仍存在着一些问题，与发达国家对比，还有落后支出。同时，在农村建设中，由于农村地区的经济条件落后、人才缺失、基础设施不完善等，也给光伏电源的应用带来了一些阻力，从而引发了一些消极影响。

2.1 存在电压越限问题

从当前农村配电网应用光伏电源的实际情况来看，也存在一些负面问题，其首要问题便是电压的越限问题。一般认为，在光伏电源并网的过程中，往往会直接导致周围用户的电压升高。那么在这一过程中，如果线路的负荷本身比较轻，并且光伏电源的并网功率比较大，那么则非常容易导致用户的电压越上限。但是针对这一问题，如果考虑光伏电源的功率问题，针对配电变压器的档位来进行调整，那么在遇到阴雨天气和夜间时，则难以保证光伏电源的功率输出，甚至会导致用户的电压越下限问题或者是台区的配电变压器过载问题。从当前的实际情况来看，农村地区的配电网其本身并不具备载调压的能力，那么当出现了过于频繁的停电问题后，则必然会影响到配电变压器的使用寿命，造成配电变压器的老化和损坏。但是如果在面对阴雨天气和夜间时，对光伏电源进行补偿出力，那么则同样是针对光伏客户提出了更大容量储能设备的配置需求，从而在很大程度上增加了光伏电源项目的成本支出，具体的落实难以展开。

2.2 存在孤岛安全问题

在农村配电网应用光伏电源的过程中，也存在着孤岛的安全问题。一般认为，孤岛主要指的是当出现了电网的停电问题后，其中的分布式电源仍然连带本地的负载进行持续性的独立运行。基于此，针对这一问题，往往可以划分为非计划孤岛和计划孤岛两个方面。那么从目前的实际情况来看，在农村配电网应该光伏电源的过程中，为了切实保证农村供电的安全性，在进行农村地区的光伏电源配置时，还需要切实做好孤岛装置的设置，要尽可能避免出现孤岛运行的问题。但是，在实际情况中，针对孤岛问题，往往很容易受到监测延迟问题的影响，从而即便是已经发生了孤岛问题，也难以及时对孤岛问题进行感知和反馈。在此基础上，一方面是在光伏电源中会连带出配电线路的带电问题，从而在进行电网检修作业时出现了安全问题，另一方面则是难以针对电压的幅值和电压的频率进行控制，从而对本地的负载安全造成隐患。

2.3 存在其他方面的问题

一般认为，在农村配电网应用光伏电源的过程中，往往是通过逆变器来实现接入操作的，这就很容易在这一过程中进一步增加电网的电压波动。同时，在企业和工作人员组织开展光伏电源的电压参数监测、电流参数监测以及频率监测的过程中，也针对农村配电网的通信问题和农村配电网的自动化问题带来了更大的挑战。

3 农村配电网优化电能资源的具体措施

在“十四五规划”中明确提出了建设高质量经济的发展目标。所谓的高质量经济不仅仅是要关注经济发展建设中的速度问题，更要关注经济发展的综合效益问题。其中，包括了经济发展带来的生态环境效益、民生效益、科技效益等。而光伏电源在农村配电网工程中的应用则能够同时体现出这三种效益。首先，与传统的能源建设，光伏电源使用的是清洁能源，这就减少了能源建设中的污染问题，改善了生态环境，并同时也减少了资源的消耗，更有利于落实可持续发展的理念。其次，在光伏电源应用的过程中，也能够进一步完善农村地区的基础设施，为农村地区的经济发展夯实关键性技术，并进一步推动我国的城乡一体化建设，是乡村振兴大环境下的具体体现。最后，在光伏电源应用于农村配电网工程的过程中，加速了我国的能源产业创新，切实提高了科学技术的水平。由此可见，光伏电源在农村配电网工程中的应用有着十分丰富的意义和作用。基于此，还需要企业和工作人员切实整合资源，针对现有问题进行提炼，以此来制定出针对性的管理模式和精细化的管理体系，促进我国光伏电源的持续稳定发展，促进我国的农村建设。

3.1 完善光伏电源入网设备的验收

针对以上问题，在农村配电网应用光伏电源的过程中，企业和工作人员首先是要做好日常的管理工作，从而切实保证光伏电源的电能质量。作为供电部门应当发挥出自身的职责作用，做好光伏电源入网设备的验收，切实关注光伏电源入网设备的手续问题和质量问题。同时，在进行光伏电源并网工作时，则是需要好电能质量的现场检测，并同时结合实际的要求来对无功补偿装置进行配置，从而切实提高无功就地的平衡习惯，使功率因素在补偿以后，能够达到90%的理想数值。

3.2 做好光伏电源应用的环节把控

企业和工作人员应当针对光伏电源应用中的每一个环节来做好把控，制定出详细的规划。其中，包括并网点电网结构的规划、发电容量的规划、联系方式的规划等，并同时针对调控人员的停电操作和送电操作一定做好规范处理，明确其中具体的标准和流程，在最大的程度上减少操作失误。

3.3 严格落实光伏电源的日常管理

企业和工作人员需要严格落实光伏电源的日常管理。在人员组织开展光伏电源的并网操作和光伏电源的解列操作时，应当首先获得电网的调度许可。同时，在出现了电网的检修事故问题时，则需要明确电网调度的具体质量，严格执行指令的内容。

3.4 做好光伏电源的设备检修工作

企业和工作人员应当切实做好设备的检修处理和设备的运行方式管理。其中，相关部门需要落实“两票三制”的基本原则，针对工作展开来开展提前的现场勘察，针对工作的地点来做好具体的核对，并同时完善其中的安全管理措施。其中，针对分布式光伏电源供电设备，企业和工作人员应当将其一同认定为带电设备，从而确保停电操作、送电操作和检修操作都能够在安全的环境下，平稳有序地落实。

3.5 做好光伏电源的线路保护

企业和工作人员应当切实保证线路保护装置的合理配置。其中，主要是针对过电流来开展保护工作以及针对光差来进行保护工作。此外，应当针对光伏电源的切除时间来做好把控，明确重合闸动作的时间，切实提高二者的切合度。

3.6 解决光伏电源的孤岛问题

为切实防止光伏电源应用过程中出现孤岛问题，企业和工作人员应当做好防止孤岛问题的装置设置，并同时完善具体的管理措施和监督机制，在最大程度上对孤岛问题进程处置。

4 结语

综上所述，在农村配电网建设的过程中，光伏电源的建设是十分重要的。通过光伏电源的建设和应用，能够减少能源产业中的资源消耗，并改善生态环境的污染问题，提高其综合效益。但是在目前农村配电网光伏电源应用的过程中，也存在着一些问题和影响，这就需要企业和相关工作人员切实对焦问题来做好分析和整合，导入先进的发展管理理念和先进的发展管理经验，构建起现代化的光伏电源发展管理模式和精细化的光伏电源发展管理体系，以此来促进我国能源产业的持续稳定发展，具有十分重要的现实意义，值得被进一步推广和应用。