分布式光伏電源對配電網網損的影響探究

張　宇（國網山東省電力公司青島供電公司，山東　青島　266002）

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分布式光伏電源對配電網網損的影響探究

張宇
（國網山東省電力公司青島供電公司，山東青島266002）

摘要：隨著我國光伏產業的逐步發展，分布式光伏電源已經在配電網中得到了廣泛應用。本文以分布式光伏電源為主線，研究了這種電源類型的特點，分析了其對配電網的影響，并在此基礎上針對配電網網損的應對策略提出幾點建議。旨在進一步完善對分布式光伏電源的研究，提升配電網使用效率。

關鍵詞：配電網；分布式光伏電源；影響；應對策略

0　引言

隨著我國經濟建設程度的不斷加大，對電力的需求量逐漸升高，在人口增長、環境壓力等多重因素作用下，電力的清潔性與高效性已經成為了研究重點課題，而分布式電源的應用對這一問題產生了較明顯的解決作用［1］。分布式光伏電源在與配電網聯合使用時，具有較高的可靠性與經濟性，但也會對配電網網損產生一定影響。本文以分布式電源為基礎，研究了其對配電網的影響以及應對策略。

1　分布式光伏電源的特點與分類

1.1環境效益高

在發電過程中分布式光伏電源不會產生較大噪聲，且對水源及空氣的污染程度較低，但在具體運用過程中需注意對周邊城市環境的協調［2］。在使用分布式光伏電源時，需在清潔能源的利用時考慮到周邊居民的生活質量。

1.2輸出功率較小

傳統集中式電站在輸出功率上可達到百萬千瓦，只有形成大規模狀態才可達到經濟效果。而光伏發電采用模塊化設計方式，因此規模不需要過大便可達到一定經濟性，且可根據場地具體情況對光伏系統容量加以調整［3］。通常來說，分布式光伏電源項目容量可控制在幾千瓦之內，相對于集中式電站而言，光伏電站在發電效率上并不會明顯受到電站大小的影響，因此在經濟上較為穩定，在投資性價比上較高。

1.3能量密度較低

能量密度較低是分布式光伏電站的一大缺陷，其每平方米的功率僅在100瓦左右，加上相關光伏組件的安裝以及安裝位置的限制，因此難以在用電緊張上起到明顯作用［4］。但由于分布式光伏電源在白天發電效率最高，而此時正是用電高峰，因此可在一定程度上對用電緊張問題達到緩解作用，但不能根本解決。

1.4發電技術分類

分布式電源在發電技術上可分為以下幾種模式：

①風力發電。通過太陽輻射在地球各部分引起的氣壓容差差異而產生空氣運動，利用風能實現發電。②燃料電池。這種方式能夠將化學能直接轉變為直流電能，并且在等溫狀態下完成，具有噪音低、污染小、潔凈、轉化率高的優勢，既適合分散供電也適合集中供電。③往復式內燃機。通過氣缸內部的燃料燃燒實現熱能的轉化，從而達到發電效果。④太陽能。通過光化學轉換、光電轉換以及光熱轉換實現太陽能發電。

2　分布式光伏電源對配電網影響

（1）產生損耗。實施分布式光伏電源之后，配電網絡會出現較大變化，例如當發生線路故障時，分布式光伏電源會影響到整個配電系統中的電流分布、電流流向以及電流大小。在這種情況下，可能引起配電系統中線路過流保護，降低電流速斷的靈敏度。若影響程度較大，還可能發生拒動危險。重合閘操作時可能由于接入了分布式光伏電源而無法成功重合。

（2）影響電能質量。電網通常以電子技術為基礎，接入分布式光伏電源在接入時可能造成非線性負載在短時間內升高，影響到電能質量。具體而言，首先會大量帶入諧波，由于電子設備的大量使用，轉換器運作模式以及諧波發電方式會對諧波的波次與幅度產生影響。其次為電壓閃變，如果光伏發電站規模較大，則在短時間內會由于劇變輸出造成電壓閃變。

（3）影響配電網安全。通常而言，加入分布式光伏電源需要在隔離變壓器的操作下合理接入，否則會造成交流電雜散在電容之上而造成地線意外斷開，存在觸電危險。同時，配電網中的變壓器、漏電斷路器、計量儀表、電流型變壓器均會受到直流分量注入的影響，嚴重時會造成電流式漏電斷路器與變壓器無法正常工作。

3　配電網網損的應對策略

（1）探尋變化規律。在分布式電源實際運作中觀察其負荷變化情況，通過長時間觀察找出其變化規律，若無法發現明確規律則可大致推斷。對于能源使用問題，可制定能源種類達到對能源的更高利用效率。對于用戶與使用量之間的沖突問題，可采用地域劃分或強制規定方式，提升分布式電源的控制效果。

（2）加強系統監控。在分布式光伏電源工作過程中監控配電網絡的系統運作情況，若發現問題及時上報管理者并采取措施，對系統實現完善化的保護。分布式光伏電源影響配電網網損，在最終結果上有好有壞，管理者可通過對分布式電源位置的調節來減輕損耗的波動。

（3）降低影響程度。對于電能質量受到分布式電源的影響，通常影響無法完全消除，但能夠通過限制分布式光伏電源逆變器的容量，減少諧波共振次數，從而減輕對電能質量的影響。同時，可在低壓配電網絡中應用電壓調節器或調壓變壓器，在這些設備的使用下加強對重負荷時間段的調節，通常調節時間在夜間或是午間時分。

（4）控制電壓波動。操作者可調節有載調壓變壓器的分接頭，從而降低分布式光伏電源造成的電壓波動。但當配電網末端電壓存在越限狀態時，這一操作并不能達到有效處理程度。另外，若對有載調壓變壓器的抽頭頻繁調節，可能會影響到抽頭的運行壽命以及控制效果。相關研究者在數據計算中發現，要想降低變壓器抽頭的調節次數，可采用無功優化運行方案，通過對光照及負荷強度的預測實現對最大功率點的反饋與跟蹤，達到對無功電源的優化與協調。

4　結束語

分布式光伏電源具有群發性與不連續性特點，屬于間歇式電源的一種，在接入配電網之后，配電網會由原本的單端輻射型網絡轉變多端系統，更具復雜性。在接入配電網之后，分布式光伏電源會對配電網的各個方面產生影響。配電網受到分布式光伏電源的影響有好有壞，研究者應將不良影響加以控制，降低影響程度，實現能源的最高利用率。

參考文獻：

［1］鄧賢添.基于分布式光伏系統接入對配電網的網絡損耗影響探究［J］.通訊世界，2015（20）:195-196.

［2］馬曉博，戚連鎖.分布式光伏電源對配電網短路電流和靜態電壓影響的仿真分析［J］.海軍工程大學學報，2016（01）:20-24+80.

［3］曾志平，劉莉.光伏并網發電系統對配電網電壓及網損影響的研究［J］.沈陽工程學院學報（自然科學版），2012（03）:198-200+206.

［4］趙賀，李明憶，井天軍.光伏分布式發電接入方式分析及其對配電網運行的影響［J］.供用電，2013（03）:17-20.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.089