光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率影響的研究

王玉柱

（珠海電力設計院有限公司，廣東 珠海 519000）

光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率影響的研究

王玉柱

（珠海電力設計院有限公司，廣東 珠海 519000）

為了降低電網(wǎng)系統(tǒng)運行中的能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展目標，需要加快智能電網(wǎng)建設的步伐，提高各種清潔能源的利用效率。光伏電站并網(wǎng)在實際的應用過程中產(chǎn)生了良好的效果，提高了智能電網(wǎng)的服務功能。與此同時，這種并網(wǎng)方式對于配電網(wǎng)線損率也有一定的影響，需要技術(shù)人員對光伏電站并網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容有著必要的了解，延長智能電網(wǎng)系統(tǒng)的使用壽命。相關(guān)的研究報告指出：接入光伏電源后，隨著光伏容量的變大，系統(tǒng)的網(wǎng)損也會發(fā)生一定的改變。

光伏電站；配電網(wǎng)線損率；服務功能；使用壽命；清潔能源

為了緩解能源危機，加快我國經(jīng)濟社會的發(fā)展速度，需要加大太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究力度，增強智能電網(wǎng)的實際作用效果。光伏電站并網(wǎng)方式的不同，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也有所差異。當選擇集中型光伏電站作為主要的并網(wǎng)形式時，將會對原來的配電網(wǎng)線損率造成一定的影響。加上光伏電站工作時的發(fā)電功能具有動態(tài)變化性的特點，也會對配電網(wǎng)正常的工作造成一定的影響。因此，需要采取可靠的研究方法總結(jié)出光伏電站對配電網(wǎng)線損率影響的大致規(guī)律。

一、配電網(wǎng)的線損率

結(jié)合配電網(wǎng)的整體架構(gòu)，可以采取有效的方法對其中的配電線路進行有效地分析。在對配電網(wǎng)線損率的分析過程中，將整個的線路分為n段，并記錄下每一段上的阻抗，即Ri+jXi。完成這樣的工作后，應該按照一定的方式對所有的節(jié)點進行編號，并將其中的第一個節(jié)點視為電源母線，則所有節(jié)點對應的功率分別為：

由以上的計算公式可知，配電網(wǎng)線路工作時的傳輸功率與各節(jié)點電壓有著緊密的聯(lián)系。在對配電網(wǎng)線損率研究的過程中，技術(shù)人員也需要考慮其中的負荷功率。這樣的工作機制客觀地說明了光伏電站中的電源接入后，原來線路的傳輸功率與對應的電壓將會發(fā)生改變，將會對配電網(wǎng)線損率造成一定的影響。常見的集中供電的配電網(wǎng)主要呈輻射狀，決定了電壓大小的變化趨勢。當這種配電網(wǎng)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)時，其中的電壓將會逐漸地降低，降低的方向為饋線潮流的方向。同時，隨著饋線上傳輸功率的減少，各節(jié)點上負荷的電壓將會逐漸地被提高，致使除饋線以外負荷節(jié)點處的電壓出現(xiàn)了偏差。這些方面的基本內(nèi)容，客觀地說明了光伏電源的具體位置或者總?cè)萘康拇笮。c它實際工作中沿饋線方向負荷節(jié)點處被抬高的電壓有著必然的聯(lián)系。

在不同節(jié)點電壓的約束條件作用下，由于光伏電站容量的變化，致使不同支路上的功率流動方向發(fā)生了一定的改變。對于總?cè)萘糠浅４蟮墓夥姵兀苋菀滓鹁植繀^(qū)域的潮流分布變化，進而影響配電網(wǎng)的網(wǎng)損。常見的影響光伏電站網(wǎng)損的主要因素包括：網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)；光伏電站作用下的節(jié)點位置；不同節(jié)點上負荷的容量大小。在計算系統(tǒng)總網(wǎng)損的過程中，首先需要根據(jù)不同線路損耗率的大小確定具體支路的功率損耗。目前計算配電網(wǎng)潮流的主要計算方法為前推回代帶算法，具體的計算過程中需要確定參考負荷節(jié)點。這種計算方法的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：程序簡單，具體的操作目標易實現(xiàn)；實際的計算速度快、效率高。但是，這種計算方法使用中對于不同節(jié)點的網(wǎng)絡處理容易出現(xiàn)偏差，需要對某些重要的參數(shù)進行必要地修正。在光伏電站實際工作的過程中，線路損耗率的大小需要確定出光伏發(fā)電的容量大小，光伏電站容量的計算主要依靠的是線路帶載率及負荷電壓的大小等。

二、光伏電站接入位置和容量與配電網(wǎng)線損率的關(guān)系

（一）光伏電站接入位置與配電網(wǎng)線損率的關(guān)系

在不同節(jié)點的作用下，光伏電站的光伏電量將會發(fā)生一定的變化，進而影響配電網(wǎng)線損率的大小。選定特定的并網(wǎng)節(jié)點的類型，可以對配電網(wǎng)沿饋線方向的潮流進行有效地計算，進而得出線損率的大小。

當確定潮流的實際計算結(jié)果后，采取合理的光伏電站接入方式，可以對整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的潮流分布進行有效地改變，從而得出配電網(wǎng)線路輸入功率的實際大小。以不同節(jié)點的負荷為主要的研究對象，可以獲得并網(wǎng)光伏電站所需的功率，將首端變電站與并網(wǎng)的光伏電站緊密地結(jié)合起來，將會計算出更加符合實際需要的功率大小。在實際的工作過程中，并網(wǎng)方式作用下的光伏電站的接入位置應該比首端電源的接入位置距離更近，主要是為了減少配電網(wǎng)的線路損耗。采用光伏電站并網(wǎng)的方式，在不同節(jié)點負荷電壓變化的作用下，將會確定最佳的光伏電站接入位置，進而降低配電網(wǎng)的網(wǎng)損。同時，在信息化技術(shù)的支持下，利用計算機系統(tǒng)可以對饋線上的系統(tǒng)網(wǎng)損率進行科學地分析，并對具體的計算結(jié)果做出合理地評價。相關(guān)的研究報告指出：光伏電站接入位置的變化、光伏電源的變化等，將會使整個配電系統(tǒng)的網(wǎng)損率呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢。其中，配電網(wǎng)線路損耗率最低值位于饋線的中部。因此，當滿足電壓的所有約束條件后，可以在某條支路的中部周圍建立光伏電站。

（二）光伏電站接入容量與配電網(wǎng)線路損耗率的關(guān)系

選擇某一節(jié)點為主要的參考點，可以對光伏電站接入容量進行必要地計算，進而確定出配電網(wǎng)線路損耗率的實際大小。某些研究資料表明，根據(jù)實際潮流計算結(jié)果的大小，可知：當光伏電站并網(wǎng)容量不斷增大時，配電網(wǎng)的線損率將會先減小后增大。這也客觀地說明了支路潮流的變化隨著光伏電站接入容量的增大，在某一時間段內(nèi)可能會出現(xiàn)反相的現(xiàn)象，進而降低配電網(wǎng)的線路率。但是，當光伏電站的并網(wǎng)容量與某些節(jié)點周圍的負荷容量比例控制在一定的范圍內(nèi)時，系統(tǒng)的網(wǎng)損將會增加。

結(jié)語

光伏電站并網(wǎng)對于配電網(wǎng)線損率有一定的影響，需要相關(guān)的研究人員結(jié)合光伏電站實際的工作過程，采取有效的方式控制配電網(wǎng)線損率大小，為智能電網(wǎng)應用范圍的擴大提供可靠地保障。文中通過對光伏電站并網(wǎng)內(nèi)容的分析，客觀說明了它對促使配電網(wǎng)正常工作的重要性。

［1］徐永海，陶順.兆瓦級光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)影響的仿真分析［J］.電氣應用，2012（21）：65.

［2］馬夢朝，趙義術(shù). MW級光伏電站建模及其并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響分析［J］.山東電力高等專科學校學報，2011（1）：47.

［3］吳興龍.光伏并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響［D］.合肥工業(yè)大學，2013（3）：121.

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