分布式光伏電源并網影響及對策研究

任俊杰

山東中實易通集團有限公司

分布式光伏電源并網影響及對策研究

任俊杰

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當前，在國家有關政策的支持下，分布式光伏電源獲得了急劇的發展，表現出爆發式增長態勢，各種管理標準與技術規程日益完善。但是，隨著分布式光伏電源并入配電網的規模越來越大，這種完全依賴于自然條件的發電方式會對配電網的結構和運行產生顯著影響。因此，需要將這些影響因素進行有效的控制。基于此，文章就分布式光伏電源并網影響及對策進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒。

分布式光伏電源；并網影響；對策

1.分布式光伏電源并網影響

1.1 對檢修人身安全的影響

由于并網，使配電網從過去的單端網絡轉變為多端網絡，成為遍布用戶與電源互聯的網絡，另外，電力潮流同樣不再停留在單向地從變電站母線向各負荷流動，對配電網檢修留下一定的安全隱患，在計劃停電檢修的區域中或許有“孤島”運行的分布式光伏電源，產生反送電，最終會產生一定的威脅。

1.2 低壓并網點設備沒有“明顯斷開點”

10kV并網點分布于10kV開關柜中，可以有效滿足《電力安全工作規程》的“明顯斷開點”等各項安全措施要求。然而，220V/380V并網點多數使用2－3級空氣開關，都沒有“明顯斷開點”的功能，盡管能夠“驗電”，然而用戶側幾乎沒有“接地”能力，僅僅向公網延伸到低壓環網柜位置才具有“接地”功能。

1.3 對配電網保護自動化的影響

1)關于配電網保護。出現線路故障的時候，該電源與系統均會向故障點提供短路電流，導致其中短路電流方向、大小等出現變化，小于并網前電流。所以繼電保護只可以測得系統提供的短路電流，使得保護的靈敏度下降，甚至導致拒動。同時，饋線的保護會感受到故障電流，因保護不經方向閉鎖，要是這一個電流相對較大，會造成保護誤動。2)關于配電網自動化。因電網公司并非為該電源的主要運營商，當該電源大規模并網以后，必須從運營主體接入該電源的實時數據，據此選擇科學合理的調度方案來實現對該電源的有效控制，因此，必須加大配電網通信網絡建設力度，且必須妥善應對由此造成的信息安全問題。

1.4 對電能質量影響

光伏電站作為新興能源發電的一種，光照、溫度等外部條件隨機性、間歇性、周期性的變化是光伏電站對電網產生影響的最主要因素。光伏發電系統通過光伏逆變器并網，逆變器質量的優劣，也決定光伏電站輸送電能品質的好壞。光伏電站并網運行時會產生諧波、電壓波動與閃變、三相電壓不對稱、功率因數低等問題，使電網電能質量下降，對電網造成不利影響，嚴重時會干擾供用電系統及光伏設備自身的安全穩定運行。

2.應對措施

2.1 進一步優化入網規劃和運營監管

按照電站與電網安全運行的相關規定，應當專門對并網展開更加細致的研究，尤其應加強對居民用戶光伏項目并網的探討。對各個區域、各種裝機容量、各個電壓等級的光伏電源并網工程，設計新型監控系統。加大與電科院的溝通與合作，切實加強并網前的安全性評價與技術監督，認真做好調試檢測與電能質量評估工作，針對并網所造成的電壓、電流波形畸變等諸多方面問題，必須安裝合適的裝置來抑制，此外，并網完成以后還應當在線實時監測電能質量。

2.2 嚴格并網設備安全技術要求

1)以10kV電壓接入電網的分布式光伏電源，其并網點應安裝易操作、具有明顯斷開點的開斷設備，電網側應能接地。2)以220V/380V電壓接入電網的分布式光伏電源，其并網點應安裝易操作、具有明顯開斷指示的開斷設備，并建議明確要求并網點安裝具有漏電保護的開關。3)并網點設備(特別是逆變器)調試驗收應由具備相應資質單位進行，并出具合格的報告。規范并網接口功能，并嚴格測試把關，防止具有離網運行時誤合閘造成對外供電或非同期。4)裝設于配電變壓器低壓母線處的反孤島裝置應與低壓總開關、母線聯絡開關間應具備操作閉鎖功能，并根據有關技術規定要求進行定期核算，保證功能可靠。

2.3 加強電能質量控制

光伏電站應采取適當補償措施，以減小電壓波動，抑制諧波，控制并網點的無功潮流，使得光伏電站運行滿足《光伏發電站接入電力系統技術規定》(GB/T19964－2012)的要求。

無功補償裝置有兩種：TCR型動態無功補償裝置SVC、動態無功發生器SVG。針對光伏電站動態無功補償應配置的無功容量進行計算。

投入后動態無功補償范圍從感性20Mvar到容性20MVar。可完全滿足光伏電站(包括110kV出線)的無功需求，在保障最佳發電方式(光伏逆變器功率因數為1.00)下，提高光伏電站并網點無功電壓控制能力，并優化光伏電站運行的電壓質量，保證電網連接點的電壓波動滿足國標要求。

2.4 規范光伏電源公用電網側安全管理

1)做好基礎管理工作。接入分布式電源的電網管理單位應及時掌握分布式電源接入情況，核實并網運行實際容量，完善基礎臺賬，在分界處設置標識，并在系統接線圖上清晰標注。現場設備應具有明顯操作指示，便于操作及檢查確認，操作人員應熟知現場設備和運行方式后，確認無誤后再進行分布式發電設備操作。

2)做好檢修安全措施。在有分布式電源接入的配電網系統開展停電作業時，應按照電力安全工作規程要求，在工作地段可能來電的各側落實停電、驗電、掛地線等安全措施，將工作人員置于可靠的接地線保護范圍內。若以空氣開關等無明顯斷開點的設備做為停電隔離點，則應采取加鎖和掛牌等措施防止誤送電。在220V/380V低壓分支線或入戶線上工作，不得直接接觸導線的裸露部分，并做好防止相間短路的安全措施。

綜上所述，近年來分布式光伏電源獲得急劇發展，運維、設計環節的規范不斷優化。相關實踐經驗較為缺乏，在電網安全穩定運行和安全管理上應該引起高度重視，針對存在的問題，采取有效的解決對策，從而促進光伏發電站的發展。

[1]梁永超.分布式光伏電源并網對電網電能質量影響的分析[J].低碳世界，2016，36：66-68.

[2]苗友忠，郝婧，曹天植，雷為民，羅瑋，韓廷建.冀北地區大規模分布式光伏電源接入對配電網的影響及對策綜述[J].華北電力技術，2016，11：6-10.