探讨分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策

赵雪

摘 要：随着环境情况的不断恶化，在各个行业进行生产建设的时候都应该响应环保的号召，而分布式光伏发电站有节能环保、降低生产成本的优点，符合现在可持续发展的理念，并且在对其进行应用的时候，其技术的优越性已经越来越明显。本文在分析分布式光伏发电对电网的影响基础上，提出应对措施。

关键词：分布式光伏发电;配电网;电压;影响

1分布式光伏发电并网对电网的影响

1.1对电能质量的影响

分布式光伏发电高比例接入地区，变流器等电力电子元件大规模接入电网，由于地区差异，光伏电源的输出功率可能在短时间内从100%降到30%以下，或由30%以下增至100%。输出功率的急剧变化使得配电网线路潮流发生较大的改变，从而引起电压的波动或闪变。当分布式光伏电站并网或与系统解列时，其有功与无功功率的变化均会对电网造成冲击。光伏发电对配电网电压的影响与并网光伏发电容量大小、接入点在电力线路所处位置有很大的关系。同时在光伏发电产生的直流电源逆变成并网所需的交流电的过程中，将会产生大量的谐波污染、三相电压不平衡等。随着光伏发电在系统中所占比例的提高，其自身发电所具备的随机性与不稳定性也可能会导致电网内的频率出现经常性的波动。

1.2分布式光伏发电系统对电能质量的影响

研究人员对其多次观测之后发现，分布式光伏发电系统并网与低压电网之后，逆变器以高频调制的方式的话最终产生谐波，基于大电网和分布式光伏发电系统工作，输出的电能不能其电压何种情况，其谐波会被放大，且此种谐波长时间存在。值得我们关注的是，为光伏发电系统提供能量，这样一来，其工作的稳定性受到影响，对于陕南地区而言，其光照比较强，这里不包括降水天气、阴天等，因分布式光伏发电系统在这些天气之中不能高效工作，且稳定性不高，导致并网情况下的低压电网受到影响，同时其电压发生波动。此外，在并网之后增加配电系统工作的难度，所以，需要集中、传输和分配其电能的，基于此，电网工作的压力越来越大。

1.3分布式光伏发电系统造成的孤岛效应

所谓孤岛效应是指，当对分布式光伏发电系统实施并网之后，所发生的这种效应。此系统的作业并立于大电网，就大电网分析，当其遇到故障时，则其可能不再供电，对于分布式光伏发电系统端而言，若其对该情况不了解的话，仍然按照常规工作要求供电给电网，使其电能被浪费，与此同时，从事电网检修、维护工作的人员也会有伤害。基于并网运行，即便分布式光伏发电系统一端出现故障，也会有一部分大电网中的电能进入到分布式光伏发电系统中，使分布式光伏发电系统端无法顺利工作，针对低压电网分析，若其作为一个单相分布式发电系统存在的话，使其系统三相负荷形成欠相供电的情况。

1.4对配电网调控管理方面的影响

光伏发电受到季节、温湿度、天气的影响，充满了随机性与不可控性，影响了系统运行的稳定性，增加了电网发电计划的制定与实施的难度。光伏发电企业不同于大型国有发电企业，出于自身的需求，光伏发电并、解列机组的情况比较频繁，给配电网侧的能力管理增加了新的问题。当孤岛电网出现时，调控中心需迅速地检测出孤岛电网并可靠切除，这给运行值班人员提出了很高的要求。

2促进分布式光伏发电与电网和谐发展的应对措施

2.1管理方面

（1）光伏发电项目业主必须与供电公司调度控制中心签订并网调度协议。光伏电站值班人员必须服从电网调度机构的统一调度，遵守调度规程，服从调度指令。（2）根据电压等级，分布式光伏发电项目纳入某地供电公司调峰调度运行管理。将光伏电站并网设备状态及并网电压、电流、有功功率、无功功率、发电量等信息上传到调度控制系统，由调控中心实时监视运行情况。（3）20 M W及以上光伏电站应开展功率预测，并根据预测结果进行发电功率、上网电量的预测与申报工作，按时向所辖电网调度机构报送次日日发电计划曲线、日最大发电能力、可调出力范围和日光照度预测曲线等。

2.2技术方面

（1）在分布式光伏系统中，电压偏移、谐波、闪变和电压波动、三相不平衡等电能质量指标均应符合国家标准要求。在分布式光伏系统中安装符合国家标准要求的 A类电能质量监测设备。

（2）继电保护。针对新形势，我国在研究各地区电网运行状况的基础上，制定了光伏电站接入电网时的相关法律法规。当建设分布式发电站并网工程时，由于地区的不同，在建设的时候应对实际问题进行分析，并结合相应的法律法规，对其进行继电保护，对光伏电子发电线路侧面的配置安装继电保护装置，从而对线路进行科学的保护，并根据线路的实际情况，合理安装超压或欠压等保护装置，使得其可以及时接收跳闸的命令，但是在对分布式光伏发电站进行线路保护的时候其所用到的保护配置应与发电站的建设要求相吻合，这样使其能够更好地发挥作用。

（3）并网控制。对于此分布式光伏发电站而言，其光伏发电系统的能源来源的渠道较为广泛，并且并网的数量较多，而由于其存在这样的特点，使得发电效率得到明显的提升，但是在运行期间仍然受到了一些的威胁，为了能够使其在运行期间安全的供电，在其进行并网的时候加入一些措施是必不可少的。而对并网的控制技术主要包括以下几方面：并网逆变器的分布模式以及能源的来源渠道的多样性，这些都能够使发电站在并网运行时对电网的规范性以及协调性起到强化的作用。在进行改分布式光伏发电站建立的时候，应该检测无盲区孤岛。这样可以实现以發电系统有关的特征为凭证，进而对网内的电气性能指标进行深度的研究。

（4）通过专用线路接入公用电网的光伏电站。联络线路一般配置如下保护：光纤差动保护、三相两段式方向闭锁过流保护、频率电压解列、逆功率保护装置、重合闸装置（可选配）、防孤岛保护等。T接或接入用户内部电网后接入公共电网的光伏电站，联络线路根据需要选择性配置保护。变电站侧线路保护可根据需要选配三相两段式方向闭锁过流保护、检无压重合闸装置等。

结束语

光伏发电不仅拓展了电力资源的来源，还使人们越来越重视环境和节约能源问题。同时，大规模的光伏并网发电对该地市区配电网的电能质量、电网稳定运行、调控管理等产生了一些消极的影响。现阶段主要从管理和技术等方面加强管理以保证电网的安全、稳定运行。随着配电网技术的不断发展，光伏并网发电对配电网的影响将越来越小，光伏发电必将为人类的生活带来更多的益处。

参考文献：

[1]王欢，夏向阳.并网光伏发电系统对配电网的影响[J].电气时代，2012（7）：56-57.

[2]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究[D].合肥：合肥工业大学，2003.

（连云港三新供电服务有限公司灌云分公司）