探討分布式光伏發電并網對配電網運行安全的影響

霍東亨

摘 要：分布式光伏發電具有一定的優勢功能，能夠調整電力系統的能源結構，控制不良排放與污染，支持經濟的建設與發展。分布式光伏發電并網也容易對配網安全運行帶來影響，這種影響主要是指檢修、計量以及運行等方面的影響。文章分析了分布式光伏發電并網對配網運行安全的影響，以及具體的解決對策。

關鍵詞：分布式光伏發電；并網；配網運行安全；影響；對策

分布式光伏發電并網能夠妥善調節配網結構，提升配網運行水平。然而，如果分布式光伏發電并網中忽視數量、規則，也可能對配網的安全運行帶來不良影響，從而出現多種問題，深入分析這些影響，明確問題的根源所在才能保護配網安全。

1 分布式光伏發電并網對配網安全的影響

1.1 影響配網的安全運行

分布式光伏發電的連接，將轉變配網系統結構，形成多電源格局，對應的電流流動方向、分布等也將發生變化。

1.1.1 配網自動化的影響

所謂的自動化主要是按照短路電流于配網系統中的布局狀況與位置分配等對應鎖定故障。例如：系統中的某處發出了短路警示，別處無任何反應與信息，意味著警報點所在區域存在故障問題，相反，如果其他區域也出現了短路電流警報，則要重新定位故障。然而，由于分布式光伏發電與饋線相連，即便系統中某部分有故障，短路電流不僅將流經這一部分的電源端點，同分布式光伏電源相連的端點同樣將有短路電流流過，這就意味著舊式的故障定位原理無法發揮作用。

1.1.2 對短路電流的影響

分布式光伏發電接入配網系統，也將對配網的短路電流帶來影響，具體如圖1所示：

如果從B到C的部分出現短路故障，則會有大量的短路電流流向短路故障點，這些短路電流分別來自于系統自帶電源以及分布式光伏發電電源，從而導致短路電流急劇上升。而且分布式光伏發電所流出的短路電流也可能導致發生短路故障的饋線的電壓發生變化，急劇升高，同傳統模式相比，短路電流也將發生波動和變化。由此可見，分布式光伏發電必然將對配網短路電流帶來一定影響。

1.2 影響安全運維

配網系統運行維護以及安全檢修無論對于配網系統自身還是設備等的運行都有著十分重要的意義。分布式光伏發電并網通常用在用戶一端，這就可能導致孤島效應，特別是如果出力和負荷就地平衡狀態下，這一問題會更為嚴重，如果運維工作者在實際的線路檢修與設備維護中，如果發現分布式光伏發電無法抵御孤島效應，那么，檢修人員隨時可能面臨著安全問題。具體的孤島效應如圖2所示：

所謂的孤島效應的具體原理如上圖，從上圖可以看到分布式并網光伏發電系統從QF2處接入，如果QF1處切斷，對應的QF2如果無法監測到孤島狀態，并飛速地切斷，那么分布式光伏發電系統會始終處于運行狀態，持續朝著系統傳輸電能，如果配網系統由于處于故障狀態，以及處于檢修模式而喪失電能的狀態下，分布式光伏發電系統處理無法同本地負荷相符合，則很容易出現孤島效應，此時一些需要檢修的線路可能帶電，會為整個系統造成一定的隱患，檢修人員面臨著安全問題。

1.3 影響電能的安全計量

分布式光伏發電并網，將發電系統同配網之間建立其連接，每個用戶都配設一塊單獨針對于分布光伏電源的計量型設備，這其中存在一定的弊端，體現在可能導致不法分子前來竊取電能，從而導致電能表無法高效、精準地發揮計量功能與功效，影響其安全運行。現階段，總體來看主要從以下方法來竊電，具體包括：升壓法、并接電流法、改接法等。

所謂的改接法具體原理為：用電客戶憑借調節系統中的接線來控制電能計量，通過對比負荷消耗功率與光伏發電功率之間的大小，當前者大于后者時，則嘗試性地把電能以交流方式傳輸到關口表，這樣就非法混淆了來自于光伏電源的電量和市發電，通過改接法來讓關口計量設備中所流經的電流變高，制造光伏發電的假象從而騙得政府在電力方面的政策性補貼。

升壓法主要是指非法分子引進了升壓變壓器，對應創建出虛擬的電網電壓，并將電能計量設備鏈接至關口，非法竊電人員瞄準關口計量設備的兩端，故意提升兩側的電壓差距，從而提升電能表計量值，讓關口表顯示出更高的電量計量值，對應獲得行政性補償。

同時，非法用戶還經常采用并接電流法來竊取電能，具體就是利用調壓器來非法調節線路電壓，原邊附上較小的電壓值，副邊就能對應得到升高的電流值，這樣就能減少市電量的計量。諸多的非法手段都能竊取國家提供的電費計量補貼，而且低壓光伏發電并網實際操作更為容易、基礎，不會出現較大的安全問題。

2 配網安全運行的保護措施

分布式光伏發電系統并網后，配網安全運行最為有效的保護方法就是精準地審核、校對保護定值，從而確保配網安全運行。或者延遲變電站重合閘時間，使其滯后2-3秒，當分布式光伏電源有了較高的發電量，接連大于系統容量的20%，則有必要對配網終端的故障設定值來新一輪地整定。

與此同時，還要加大對配網安全檢修與運維力度，為了讓配網檢修有所參照，更有規范，有必要編制出一套科學合理的并網檢修規范，防范配網配電傳輸中電能的傳輸，切實按照檢修安全方面的相關規定來檢驗電能，如果發現非用電狀態下，系統帶電則意味著存在竊電問題，此時要切斷進線開關。

3 結束語

分布式光伏發電并網將對配網運行帶來多方面的不良影響，具體體現在對配網自動化的不良影響，對安全保護的影響，檢修安全的影響以及安全計量等的不良影響。分布式光伏發電并網對配網安全運行的影響可以通過采取針對性措施來解除，然而，實際運行中要不斷總結經驗，要積極開發多種軟件、硬件設備與資源，為配網安全運行創造良好條件，保護配網系統整體安全。

參考文獻

[1]GB/T 19939-2005.光伏系統并網技術要求[S].2005.

[2]馮垛生.太陽能發電原理與應用[M].人民郵電出版社，2007.

[3]趙爭鳴，等.太陽能光伏發電及其應用[M].科學出版社，2005.

[4]吳興龍.光伏并網對配電網的影響[D].合肥工業大學，2013.