分布式光伏對(duì)配電網(wǎng)的影響及應(yīng)對(duì)措施

陳建峰

摘 要：分析了國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)分布式光伏并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響作了分析，針對(duì)分布式光伏并網(wǎng)帶來(lái)的問(wèn)題，從分布式光伏自身、配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、輔助技術(shù)、激勵(lì)政策、標(biāo)準(zhǔn)制定及監(jiān)督方面提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：分布式光伏；配電網(wǎng)；應(yīng)對(duì)措施

引言：隨著分布式光伏發(fā)電在配電網(wǎng)中的比例越來(lái)越高，含大量分布式光伏的局部配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題日益突出。基于此，分析分布式光伏對(duì)配電網(wǎng)的影響，無(wú)論對(duì)保持分布式光伏的可持續(xù)發(fā)展，還是保持配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定都具有重要意義。因此，本文開(kāi)展了以下工作：1）分析國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)；2）分析分布式光伏并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響；3）面對(duì)問(wèn)題，提出打破分布式光伏可持續(xù)發(fā)展所遇瓶頸的措施。

一、國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)

（1）集中光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電同時(shí)發(fā)展，分布式光伏發(fā)展速度明顯提升。2013年光伏新增裝機(jī)中只有80萬(wàn)千瓦是分布式，剩下都是集中式地面電站。2014年，國(guó)家能源局計(jì)劃新增光伏發(fā)電裝機(jī)1400萬(wàn)千瓦，其中分布式光伏800萬(wàn)千瓦，地面光伏電站600萬(wàn)千瓦。2014年上半年，全國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)容量330萬(wàn)千瓦，比去年同期增長(zhǎng)約100%，其中新增光伏電站并網(wǎng)容量230萬(wàn)千瓦，新增分布式光伏并網(wǎng)容量100萬(wàn)千瓦。（2）光伏發(fā)電模式地域性差異更加明顯。分布式光伏主要分布在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)、電力負(fù)荷比較集中的中東部地區(qū)，華東和華北地區(qū)累計(jì)并網(wǎng)容量分別為145萬(wàn)和49萬(wàn)千瓦，占全國(guó)分布式光伏的60%。截止2014上半年為止，分布式光伏累計(jì)并網(wǎng)容量排名前三的省份分別為浙江、廣東和河北省，容量分別達(dá)到16萬(wàn)千瓦、11萬(wàn)千瓦和7萬(wàn)千瓦，三省之和占全國(guó)分布式光伏并網(wǎng)總?cè)萘康?0%以上。

二、分布式光伏并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響

一般來(lái)說(shuō)，分布式光伏并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)造成的影響主要包括以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)配網(wǎng)局部電壓穩(wěn)定的影響。我國(guó)配電線路多是單輻射狀分布供電，系統(tǒng)安全性較低，分布式光伏接入后，由于傳輸功率的波動(dòng)和分布式負(fù)荷的特性，使傳輸線各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓偏高或偏低，導(dǎo)致電壓偏差超過(guò)安全運(yùn)行的技術(shù)指標(biāo)，影響配電網(wǎng)局部的電壓穩(wěn)定。（2）對(duì)電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的影響。系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定取決于有功功率的平衡，分布式光伏作為常規(guī)電源的有效補(bǔ)充，雖然小規(guī)模小容量并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)有功平衡的影響微乎其微，但超過(guò)一定規(guī)模后其出力變化時(shí)必然引起系統(tǒng)頻率變化，若波動(dòng)較大，將會(huì)影響電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定。（3）對(duì)故障中短路電流的貢獻(xiàn)。分布式光伏多接入配電網(wǎng)，處于電網(wǎng)末端，配電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)其短路電流必然來(lái)自系統(tǒng)，分布式光伏接入后必將增大配電網(wǎng)故障時(shí)的短路電流，將對(duì)配電網(wǎng)中原有的中低壓設(shè)備造成影響。（4）對(duì)電能質(zhì)量的影響。分布式的光伏并網(wǎng)逆變器采用工頻調(diào)制易產(chǎn)生諧波，并聯(lián)輸出諧波放大現(xiàn)象難以預(yù)測(cè)與治理；分布式光伏發(fā)電具有隨機(jī)性和波動(dòng)性特征，發(fā)電出力變化比對(duì)接入地區(qū)的電網(wǎng)電壓、波形造成影響，若接入比例過(guò)大，對(duì)電網(wǎng)頻率也會(huì)造成影響。（5）對(duì)未來(lái)智能配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的影響。未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的方向是智能電網(wǎng)，分布式光伏的接入方式、消納等必然影響智能配電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)。具體說(shuō)來(lái)，分布式光伏接入將加大配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)難度，同時(shí)分布式光伏受氣候等自然條件的影響，無(wú)法為規(guī)劃區(qū)提供持續(xù)的電力，使配網(wǎng)變電站的選址、配電網(wǎng)的接線和投資等問(wèn)題更加復(fù)雜和不確定。

三、應(yīng)對(duì)措施

（1）解決分布式光伏自身的問(wèn)題。改進(jìn)可提高分布式光伏系統(tǒng)功率可控性的智能控制技術(shù)；為分布式光伏配置一定比例的儲(chǔ)能裝置、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置等可削弱分布式光伏功率波動(dòng)的裝置和設(shè)備；為分布式光伏系統(tǒng)開(kāi)發(fā)不同的調(diào)壓方式，易應(yīng)對(duì)不同的工況；采用先進(jìn)電力電子設(shè)備，提高分布式光伏逆變器的脈寬調(diào)制頻率，減少低次諧波的發(fā)生量[2]。（2）加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)。分析分布式光伏的最佳接入位置和最優(yōu)規(guī)模；在城區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)與改造中逐漸考慮環(huán)網(wǎng)供電、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的模式，保證配電網(wǎng)局部故障時(shí)分布式光伏的持續(xù)并網(wǎng)；加強(qiáng)配電網(wǎng)的繼電保護(hù)，實(shí)現(xiàn)故障的快速隔離，確保分布式光伏的安全。（3）開(kāi)展提升分布式光伏并網(wǎng)容量的輔助技術(shù)。研究光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)，建立光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電功率的預(yù)測(cè)；光伏與其他電源的協(xié)調(diào)控制技術(shù)，如利用分布式光伏與分布式風(fēng)電之間的錯(cuò)峰效應(yīng)，最大程度的利用分布式能源。（4）打造良好的政策環(huán)境，激勵(lì)分布式光伏的發(fā)展。制定合理適宜的政策，如制定分布式發(fā)電并網(wǎng)電能質(zhì)量獎(jiǎng)勵(lì)政策，給予并網(wǎng)電能質(zhì)量高的分布式光伏額外的獎(jiǎng)勵(lì)，以提高設(shè)備擁有者淘汰舊設(shè)備、舊技術(shù)，更換新設(shè)備、新技術(shù)的積極性。（5）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定和政策監(jiān)督，保證分布式光伏質(zhì)量。出臺(tái)關(guān)于分布式光伏開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)合同，提供統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn)，并在建設(shè)過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)督管理，在投運(yùn)前進(jìn)行測(cè)試，以保證新建分布式光伏的質(zhì)量。

結(jié)論：本文對(duì)國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)單說(shuō)明，并分析了分布式光伏并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響，針對(duì)分布式光伏并網(wǎng)帶來(lái)的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的解決措施。

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