分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策程卉

分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策程卉

程卉1王旭2张书坤3张卫宁4

（国网河南省电力公司濮阳供电公司河南省濮阳市457000）

摘要：分布式光伏发电满足国家当下可持续发展的现状，也能满足各种化石能源逐渐满足不了长远发展现状的实际需求。为了保护生态环境，使得生态效益、社会效益以及经济效益尽可能的统一，各种有效的措施进一步完善。为了解决发展的问题，分布式光伏发电因为自身的优势而不断扩大市场上使用的比例，但是在实际使用过程中，仍旧有许多亟待解决的问题。

关键词：分布式；光伏发电并网；配电网；影响；对策

1分布式光伏发电并网的现状

笔者经过相关的资料调查，得出分布式光伏发电的现状主要如下：①社会发展的现状。分布式光伏发电是一种新型的发电方式，较好的满足时代对于清洁能源的实际需要，也有一定发展支持的社会基础。人们逐渐认识到清洁能源的重要性，于是以各种光伏为代表性的可以当做再生能源的发电方式便逐渐成为人们使用电的主要发电方式。我国为了更好的研究分布式光伏电的技术，各种完善措施成为关注的重点，分布式光伏发电并网对配电网的运行是否具有高度的安全性也逐渐成为研究的核心。光伏发电方式是利用太阳能发电的一种有效方式，所以面对各种燃烧发电的方式不仅会造成各种煤炭资源的大量衰竭，还已经无法满足当下发展的实际需求了的现状，分布式光伏发电得到较大的发展前景，发展潜力较大。人们社会上的需求较大，于是各种市场规模也逐渐扩大。大量的分布式光伏的接入，对之后的电力系统运行方式会出现较大的改变，配电网会从一种垂直的辐射网络成为水平式网络。比如自动化系统等的运行，在实际操作中的各种运行安全和计量安全就会成为降低影响的核心；②光伏发电的简介。分布式的光伏发电主要是用户在住所附近的场地上进行基础设施的建设，利用一定的电路系统对太阳能进行有效的转化和使用。光伏发电主要的运行方式有以下几种特点，首先是自发的发电方式，多余的电量可以用于各种多样化的使用，在配电系统中能够起到平衡调节作用。分布式的光伏发电遵循的意志都是就近利用，清洁高效，因地制宜。分布式发电系统一般都会包括各种复杂的组成部分，但是光伏组件所产生的直流电可以有效的进行利用之后，再转换成交流电，进行有效的利用。

2分布式发电对配电网的影响

2.1对配电网继电保护的影响

（1）对三段式过流保护的影响。光伏发电电源在配电网发生故障时会同时产生故障电流，会影响保护对故障电流的判断。其产生的影响与其分布的位置、容量以及串联的电抗值有关。影响线路保护动作的灵敏性，有可能会造成保护误动或者拒动，还可能导致邻近线路的瞬时速断保护失去选择性而误动作。（2）对高压熔断器保护的影响。配电网因分布式光伏电源的接入变成多端电源供电系统，熔断器保护不再满足故障后仅仅断开故障支路，无法满足选择性。（3）对距离保护的影响。距离保护具有方向性，是一些重要线路常用的保护。当分布式光伏发电并入后，对于距离保护而言，其上游多了一个分支，使其距离保护的二、三段范围缩小。（4）孤岛运行问题。分布式光伏发电系统通过断路器QF2并入配网，当配电网发生故障保护动作时断开断路器QF1，但对应的分布式光伏发电系统断路器QF2未能及时作出反应而快速断开，造成未能及时和系统隔离，从而形成了孤岛，不利于电网的安全运行。如仍可向部分线路供电，从而造成人身安全问题；若孤岛不具备调节功能，则会导致频率和电压失去参考而波动，损害用电设备；当在消除故障恢复供电时，孤岛作为有源系统并网，存在非同期合闸的可能，会导致合闸失败。

2.2对配电网电能质量的影响

（1）谐波畸变：分布式光伏发电采用电力电子换流器，对配电网不可避免地引入了谐波电流，同时导致系统的电压畸变。其影响程度取决于电力电子换流器的配置和技术。而分布式光伏发电中的电抗和配电网的电容很容易引起谐振，放大谐波畸变。（2）电压波动和闪变：分布式光伏发电受限于太阳辐射、客观环境温度等，其输出的功率受到天气条件的影响，具有一定的波动性。功率的变化容易引起电力系统的电压波动，从而导致闪变。（3）改变潮流方向：配电网的电压分布也受到了分布式光伏发电的接入位置和容量的影响。当其容量越大，输入功率越高，在其接入的馈线的节点电压上升越高，容易导致潮流倒向，在其接入点造成配电系统的电压极大值。

3分布式光伏发电对配电网影响的解决措施

3.1完善技术标准与规范，革新设备

在对分布式光伏发电的技术参数、控制特性及承受电网扰动能力的进行探讨研究的基础上，对其并网的规模、无功配置、电能质量及接入的电压等级作出技术要求，完善分布式光伏发电并入配电网的技术标准与规范。并革新调压设备如静止无功补偿设备和无功发生器等，使分布式光伏发电系统并入配电网规范化和有序化，确保其发电系统及其控制设备不会危害配电网的安全运行。

3.2对继电保护影响的解决措施

（1）分布式光伏发电并网容量较大时，因考虑各种极端情况下保护的灵敏性并进行校验，同时需考虑给电流保护加装方向继电器。（2）分布式光伏发电并网后会导致保护重合闸存在故障点电弧持续时间长的问题，故可适当将重合闸时限延长。为了消除非同期合闸的安全隐患，光伏发电侧重合闸继电器应检同期，而系统侧则应检线路无压。同时，在光伏发电侧配置低周低压自动解列装置，并在重合闸动作前将其切除。（3）优化分布式光伏发电并网系统孤岛检测方法，分析光伏发电对配电网故障电流大小、方向及分布的影响，提高故障情况下负荷切除和孤岛划分的选择技术。配置快速有效的反孤岛保护功能，在异常情况时刻准确判断孤岛状况，并迅速解列分布式光伏发电，实现孤岛和联网运行的无缝切换控制技术，保证配电网故障快速可靠切除和及时恢复供电。

3.3对电能质量影响的解决措施

（1）抑制分布式光伏发电引起的谐波畸变，可通过群控技术和补偿控制两种有效的解决方案。一是指将逆变器并联运行，提高直流侧容量，使逆变器在高效率区工作以提高发电功率，从而降低谐波含量。二是采用有源滤波技术，通过控制将有功和无功功率综合控制的同时抵消产生的谐波分量。（2）通过分布式光伏发电的有功及无功输出控制和SVC（无功补偿）相结合，同时进行无功调节来提高系统电压质量，减轻电压波动和闪变的情况。同时限制分布式光伏发电的容量，提高其并网逆变器的调节能力，以加强电压的稳定性。

3.4对网损影响的解决措施

合理地规划分布式光伏发电并网的位置，科学分布其并网容量，控制配网线路的功率方向，从而达到控制线损的目的。当小容量的光伏并网时，光伏接入点距离母线越远，网损越小。所以尽量将小容量的分布式光伏发电配置在输电线末段附近当光伏的接入容量小于所并入线路负荷的功率需求时，光伏接入容量越大，网损越小。将大容量分布式光伏发电配置在变电所及母线附近合适的位置。

4结论

综上所述，分布式光伏发电因为自身发电方式的特殊性以及发电设备的特殊性，在发电过程中有许多新型的，尚待解决的问题。因为问题的新颖，各种研究观察的核心也逐渐转移到优化方式上，如何更好的解决各种问题也成为社会关注的重点。各种可持续发展的贯彻理念以及国家政策的支持，为更好的解决相关问题提供了必要的基础，相信问题的解决也指日可待。

参考文献：

［1］陈黎军．分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析［J］．电力安全技术，2014，16（8）：13－17．

［2］韩智海．分布式光伏并网发电系统接入配电网电能质量分析［D］．山东大学，2013．

［3］李知奎．关于分布式光伏发电并网对配电网的影响分析［J］．电子世界，2016（14）：146．

［4］霍东亨．探讨分布式光伏发电并网对配电网运行安全的影响［J］．科技创新与应用，2017（3）：194．