淺談光伏并網(wǎng)對(duì)地區(qū)電網(wǎng)線損的影響

馬云云

摘要：我國電力行業(yè)通過多年不懈努力，發(fā)展到今天，不管是其建設(shè)規(guī)模還是先進(jìn)的電力技術(shù)，都取得了非常不錯(cuò)的成績，改善了我國人們整體用電水平。光伏產(chǎn)業(yè)作為目前我國大力發(fā)展并重點(diǎn)投資的能源產(chǎn)業(yè)，其快速的研究與投用對(duì)于減少傳統(tǒng)化石能源損耗及保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的價(jià)值及意義。綜合目前情況，本文對(duì)光伏電站并網(wǎng)相關(guān)問題進(jìn)行了說明，并對(duì)光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響進(jìn)行了分析，提出了配電網(wǎng)線路損耗計(jì)算的方式及對(duì)光伏電站接入位置與光伏電站接入容量對(duì)光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響，可為后期光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及利用提供技術(shù)參考及借鑒。

關(guān)鍵詞：光伏電站并網(wǎng);配電網(wǎng)線損率影響

電力工程作為我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)最重要也是最基礎(chǔ)能源，為我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了非常大的作用。為了緩解能源危機(jī)，加快我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(qiáng)智能電網(wǎng)的實(shí)際作用效果。光伏電站并網(wǎng)方式的不同，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也有所差異。當(dāng)選擇集中型光伏電站作為主要的并網(wǎng)形式時(shí)，將會(huì)對(duì)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(shí)的發(fā)電功能具有動(dòng)態(tài)變化性的特點(diǎn)，也會(huì)對(duì)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(duì)配電網(wǎng)線損率影響的大致規(guī)律。

1配電網(wǎng)的線損率

綜合當(dāng)前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采取適當(dāng)方式對(duì)配電線路進(jìn)行分析并對(duì)其線損率進(jìn)行有效計(jì)算與分析對(duì)開展光伏產(chǎn)業(yè)并網(wǎng)配電研究與減少線損具有一定價(jià)值。實(shí)際實(shí)施中，對(duì)于線損的計(jì)算，可從以下幾方面進(jìn)行考慮與分析。同時(shí)，對(duì)以上所形成的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并定義為第一節(jié)點(diǎn)為電源母線，即可對(duì)各節(jié)點(diǎn)所得功率進(jìn)行計(jì)算，相關(guān)人員在對(duì)配電網(wǎng)線損率進(jìn)行計(jì)算中應(yīng)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷功率進(jìn)行考慮。即當(dāng)光伏電源接入后，原有線路功率將發(fā)生一定變化，且可能對(duì)配電網(wǎng)線損率的控制將具有重要的價(jià)值及意義。而目前，現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)集中供電模式下，當(dāng)配電網(wǎng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，電壓會(huì)逐漸降低，而同時(shí)饋線傳輸功率減少，負(fù)荷電壓逐漸提高使得饋線以外的電壓出現(xiàn)了偏差。基于以上內(nèi)容及分析，光伏電站并網(wǎng)線損率與饋線負(fù)荷節(jié)點(diǎn)被抬高的電壓有密切關(guān)系。此外，不同節(jié)點(diǎn)下，雖光伏電站容量變化，各支路功率在其電流流向下降發(fā)生一定程度的改變。尤其對(duì)于規(guī)模較大的光伏產(chǎn)業(yè)而言，由于光伏電池容量較大，則容易引起局部的潮流分布變化，從而會(huì)對(duì)配電網(wǎng)線損率造成一定影響。具體來將光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率的影響因素主要集中在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、光伏電站下的節(jié)點(diǎn)位置、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷能量大小具有直接關(guān)系。對(duì)于以上分析，相關(guān)人員在對(duì)線損進(jìn)行計(jì)算中應(yīng)優(yōu)先確定不同線路的損耗率的大小，以便對(duì)線損進(jìn)行合理的確定;實(shí)現(xiàn)這一目的，優(yōu)先應(yīng)確定參考負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)問題，這種方式計(jì)算優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算方式簡單及速度快，但，相對(duì)應(yīng)，采用該種方式實(shí)施計(jì)算，容易造成不同節(jié)點(diǎn)的處理偏差，必須對(duì)必要的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚娇蓪?shí)現(xiàn)對(duì)線損計(jì)算的目的。綜合以上分析，對(duì)于光伏發(fā)電行業(yè)并網(wǎng)線損率計(jì)算中，應(yīng)優(yōu)先通過線路帶載率及負(fù)荷電壓確定光伏發(fā)電容量大小，方可實(shí)現(xiàn)對(duì)線損率的計(jì)算。

2光伏電站接入位置和容量與配電網(wǎng)線損率的關(guān)系

2.1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(diǎn)的作用下，光伏電站的光伏電量將會(huì)發(fā)生一定的變化，進(jìn)而影響配電網(wǎng)線損率的大小。選定特定的并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的類型，可以對(duì)配電網(wǎng)沿饋線方向的潮流進(jìn)行有效地計(jì)算，進(jìn)而得出線損率的大小。當(dāng)確定潮流的實(shí)際計(jì)算結(jié)果后，采取合理的光伏電站接入方式，可以對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的潮流分布進(jìn)行有效地改變，從而得出配電網(wǎng)線路輸入功率的實(shí)際大小。以不同節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷為主要的研究對(duì)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(huì)計(jì)算出更加符合實(shí)際需要的功率大小。在實(shí)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(yīng)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(diǎn)負(fù)荷電壓變化的作用下，將會(huì)確定最佳的光伏電站接入位置，進(jìn)而降低配電網(wǎng)的網(wǎng)損。同時(shí)，在信息化技術(shù)的支持下，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)饋線上的系統(tǒng)網(wǎng)損率進(jìn)行科學(xué)地分析，并對(duì)具體的計(jì)算結(jié)果做出合理地評(píng)價(jià)。光伏電站的接入可以改變系統(tǒng)的潮流分布，首端的輸入功率減小，對(duì)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷來講，其所需功率由首端變電站和并網(wǎng)的光伏電站共同提供，在并網(wǎng)的光伏電站接入位置不遠(yuǎn)于首端電源的情況下，傳輸?shù)墓β蕮p耗將減小.光伏電站的并網(wǎng)，可以有效地降低配電網(wǎng)的網(wǎng)損.系統(tǒng)的網(wǎng)損率與光伏電站的接入位置有關(guān)，在饋線上系統(tǒng)網(wǎng)損率先降低后升高，其最低值出現(xiàn)在饋線中部.由此可見，對(duì)于輻射狀鏈型支路來說，以網(wǎng)損最小為目標(biāo)，滿足電壓約束的條件下，可以考慮在該支路中部附近并入光伏電站。相關(guān)的研究報(bào)告指出：光伏電站接入位置的變化、光伏電源的變化等，將會(huì)使整個(gè)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(dāng)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。

2.2光伏電站接入容量與配電網(wǎng)線路損耗率的關(guān)系

通過研究發(fā)現(xiàn)，在選擇節(jié)點(diǎn)為主要參考點(diǎn)時(shí)，通過對(duì)光伏電站接入容量進(jìn)行評(píng)估與計(jì)算，從而可以得出配電網(wǎng)線路損耗的實(shí)際大小。在接入位置不變時(shí)，隨著光伏電站并網(wǎng)容量的增大，系統(tǒng)總網(wǎng)損呈現(xiàn)出的變化規(guī)律是先減小后增大.這表明光伏電站的并網(wǎng)容量增大時(shí)，支路潮流可能發(fā)生反相，從而進(jìn)一步減小系統(tǒng)的網(wǎng)損.但當(dāng)其并網(wǎng)容量與該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和該節(jié)點(diǎn)附近負(fù)荷容量的比重達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)的網(wǎng)損會(huì)增大。同時(shí)，通過查閱相關(guān)資料及對(duì)各線路進(jìn)行評(píng)估與分析得出，光伏電站電容不斷增大時(shí)，配電網(wǎng)的線路損耗率將會(huì)逐漸呈現(xiàn)出先增加而后減少的趨勢。這一結(jié)果可以說明支路潮流與光伏電站接入容量之間的關(guān)系，即隨接入容量的逐漸增大會(huì)在一定時(shí)期內(nèi)呈現(xiàn)出反相的情況，從而可以降低配電網(wǎng)線損率。而當(dāng)將容量控制在某一范圍內(nèi)時(shí)，則處于供電系統(tǒng)自身因素，線路損率將呈現(xiàn)出增大的趨勢。這一規(guī)律，在實(shí)際使用中應(yīng)綜合實(shí)際情況分析與應(yīng)用。

3結(jié)語

當(dāng)光伏電源接入時(shí)，可以有效降低系統(tǒng)網(wǎng)損，網(wǎng)損的降低程度與光伏電源的接入位置和容量有關(guān).對(duì)于輻射狀鏈型支路來說，以網(wǎng)損最小為目標(biāo)，滿足電壓約束的條件下，可以考慮在該支路中部附近并入光伏電站.在接入位置不變時(shí)，隨著光伏電站并網(wǎng)容量的增大，系統(tǒng)總網(wǎng)損呈現(xiàn)出的變化規(guī)律是先減小后增大.這表明光伏電站的并網(wǎng)容量增大時(shí)，支路潮流可能發(fā)生反相，從而進(jìn)一步減小系統(tǒng)的網(wǎng)損.但當(dāng)其并網(wǎng)容量與該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和該節(jié)點(diǎn)附近負(fù)荷容量的比重達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)的網(wǎng)損會(huì)增大.

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