光伏接入對電網負荷曲線的影響分析

劉偉

摘 要：隨著我國社會經濟的飛速發展，我國的電力系統也在不斷進步。現階段電網中，利用光伏發電系統和電網進行良好銜接，對我國的電力系統具有非常有利的積極影響。本文首先對光伏并網的數學模型進行了概述；而后，利用實際的案例分析了光伏電站介入系統的方案；最后，光伏接入電網對電網負荷曲線造成的影響進行了分析。

關鍵詞：光伏接入；電網負荷；曲線影響

一、光伏并網數學模型

光伏并網的發電系統屬于分布式發電系統當中的一部分，其中具有兩種典型的系統結構，單級式光伏發電系統和兩級式光伏發電系統。單級式光伏發電系統的系統拓撲結構是相對簡單的，其中所需要的元器件比較少。

在本文當中重點對單級式光伏發電系統得基本原理進行敘述，根據電子學的理論，太陽能的等效電路圖如圖1所示。

此外，太陽電池的I-V方程還可以簡化成為：

二、光伏電站接入系統方案

在該地區建設的光伏電站當中，規劃場的總面積為8570畝，預計一期的電站規模為50MW，預計在25年間的總發電量可以得到177448萬kw。在該光伏電站的工程設計當中用到了50個1000kwp的單晶硅光伏發電單元系統，在其中采用了180wp的固定式的單晶硅的太陽組件配置500kw的并網逆變器。在每2個的500kwp的光伏發電單元系統可以徐成一個1mwp的光伏發電系統方陣。

在本光伏電站的并網方案當中，以1回110kv的線路‘T字型的形式來接到110kv的線路上方，線路的長度大約為7km，導線的界面選擇為240mm2。

三、光伏電站對電網負荷曲線造成的影響

（一）PV位置的不同對電網電壓造成的影響

如果光伏電站的額定容量為80WM的情況下，接入實際電網母線電壓為110KV的時候，選擇14個不同的光伏接入位置，對每個110節點的電壓變化進行充分觀察，在光伏電站進行接入電網之后，節點電壓和光伏電站接入之前相比較，要相對高一些，并且每個節點的平均電壓值都處于允許范圍之內。

如果對相同容量下的光伏，進行不同位置的接入，也會對電壓造成不同程度的影響，接入點如果越來勁負荷的末端，對其電壓的提升作用也就越來越大，需要選擇6個接入點來進行分析，在容量為80MW的時候，對系統所產生的潮流和電壓分布情況造成的影響并不是太明顯。在并網點和距離并網點最近的母線節點之間，所受到的影響是相對較大。如果光伏電站并網點當中的節點距離相對較遠，在容量的關系之下，電壓的水平在容量增加的情況下也會產生一定范圍內的變化。在系統能可以容納的光伏發電站的功率范圍之內，在一定容量之下進行進行光伏的接入就可以在一定程度上提高整體電壓的水平，從而對系統電壓進行改善。

如果光伏電站當中的接入點和電源點的負荷保持距離較遠的情況下，電壓的變化率是相對較大的。在光伏電站接入漢能達到110的時候，在這個節點當中的電壓變化率就高達4.1%，會很有可能對光伏電源造成一定程度的影響。

（二）PV不同容量之下的接入點對電網電壓造成的影響

在不同的光伏出力之下，電站的接入點對電網的電壓也會造成一定的影響，在光伏電站當中設置有功率為0MW、20MW、40MW、60MW、70MW、80MW、90MW、100MW以及120MW幾種不同的情況，并且要進行潮流計算，從而對電網的節點電壓產生的幅值進行充分平谷，對其中的110kv的負荷母線節點和110kv重要的母線節點進行充分評估，在不同容量的情況下，光伏的出力對系統的電壓是會造成不同程度的影響的。光伏功率中所注入的功率會對多電源結構的系統造成極其不利的影響，并而且其中的潮流的大小和方向也會隨著發生巨大的改變，從而對系統的電壓分布和穩定支撐能力造成不同程度的影響。

（三）對配電電網網損產生的影響

在對不同的接入點進行不同容量之下的系統網損進行研究的時候，需要進行試驗研究，光伏電站在接入點不同以及容量也不相同的情況下，對系統的網損產生的影響也是不盡相同的。如果接入點為節點220新和110的時候，這種情況下對系統產生的網損和其他的接入點相比而言，都要小很多。充分說明了在采用分布式的光伏對電網進行接入的時候，如果接入點的位置離線路的末端越近，對于系統所產生的網損消耗程度也就越小，呈現出反比的狀態。

四、結語

綜上所述，在光伏電站和電網進行銜接之后，節點電壓要相對較高一些，并且所有的節點電壓都會處于允許波動的范圍之內；此外，在形同容量之下的光伏發電的介入位置會對電壓造成不同的影響；另外，不同容量下的光伏處理對系統電壓所造成的影響也是不盡相同的。在電站當中的容量越大，對電力系統當中各母線的電壓所造成的影響也就越大。

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