分布式光伏并网问题分析与建议

分布式光伏并网问题分析与建议

1.李聪 ,2.赵耀旭3.葛圣超

1.山东兴烨电力科技有限公司

2.东方电子股份有限公司

3.东方电子股份有限公司

山东省烟台市  264000

摘要：现如今，在我国大力推广节能减排及可再生能源利用的背景下，分布式光伏发电技术作为一种清洁能源在我国得到迅速发展。以此为基础，本文从对分布式光伏发电对配电网造成的冲击和目前所面临的问题进行了研究。之后，本文从多个角度出发，给出了一些关于分布式光伏发电并网问题的对策，以期能够给有关部门的工作人员带来一些切实的帮助，从而推动配电网系统的顺利运转。

关键词：分布式光伏发电；光伏电源；电压波动；同步并网

目前，国家越来越重视可再生能源的使用，在对太阳能资源进行开发的同时，还发展了分布式光伏发电技术。它可以作为一种清洁能源，充分发挥太阳能电池的优势，为整个电网提供电能。但是，由于太阳能电池和电力系统的连接，会给电力系统带来负面的影响，所以，有关人士需要制定计划，并采取相应的对策来处理。

1分布式光伏发电对配电网的影响及存在的问题

1.1影响潮流分布

与常规的电力供应方式不同，分布式太阳能发电受外界条件（如温度、日照等）的影响，其输出的能量波动很大，且具有浮动特性。但是，这种变化是有一定规律的，通常来说，在阳光明媚的时候，太阳能电池的功率比较大，所以系统可以正常运转，但是到了阴云密布的时候，系统的功率就会比较弱。由于太阳能电池板的这种特性，使得太阳能电池板在使用过程中可能会对电力系统造成不良的影响。传统的配电网是一种辐射型的架构，其电源与客户端模块相连[1]。在采用了分布式光伏发电技术之后，就等于是给配电网添加了一个新的电源，使得整个配电网的潮流分布更加复杂，很可能会发生逆流问题，同时，配电网中的电压出现波动，出现电压频率超限问题。另外，由于配电网络中的分布情况、接入方式等因素的存在，使得配电网络中的功率流产生了较大的变化。

1.2影响电能质量

1.2.1电压偏差与波动

光伏发电将对配电网的电能质量产生一定的影响，一般在多个负载点，且其电压会随着潮流方向而逐步降低。但是，由于电力系统的复杂性，当使用分布式光伏发电时，如果发生了“倒流”问题，将会造成输电能力下降，并引起负载点的电压升高，从而造成电压偏离。然而，由于光伏发电是配电网络的核心部件，其功率大小的差异将引起整个配电网络的潮流变动，仅靠系统本身的调节是难以实现的。若工作人员没有按照要求打开或关闭分布式电源，则当其进入或离开时，会造成输出功率的巨大变动，造成电压的剧烈波动和闪烁。此外，由于温度的变化，日照的强度等因素，也会造成输出的电流的偏移和电压的起伏。

1.2.2谐波污染与孤岛问题

在太阳能电池板发电过程中，其输出的直流电流通过逆变器转换成交流电流，给配电网络带来了严重的谐波污染。通常，可以通过增加适当的过滤器，来调节小功率的电力系统，从而减少对电力系统的谐波污染。然而，最近几年，随着光伏发电规模的不断扩张，配电网中电量的不断增加，用此方法控制污染的效果并不理想，因此要不断地进行研究和实践，力争尽早地提出能够解决此问题的办法[2]。此外，分布式光伏发电也会造成孤岛问题，特别是在配电网断电的情况下，供电企业难以控制光伏电源的情况。在大规模接入电网后，孤岛区域将不断扩大，给人们和用电设施造成了很大的威胁。即使是在电力供应重新开始的时候，电力系统也会受到影响。

2分布式光伏发电并网问题的解决建议

2.1创新调压设备

对于这些问题，技术工作者必须进行深入的分析，有针对性地提出相应的对策。通过对电力系统中调压装置的设计和改造，可以有效地解决电力系统中的电压不稳定问题。在光伏发电方式下必须引入一些先进的设备，如无功发生器、静止补偿装置等来实现对配网电压的调整。

2.2改善调压方式

在改进调节装置的同时，对电压的调节也能起到一定的作用。由于配电网的压力调节工作比较繁琐，因此，技术人员必须要对各个节点的工作状况和特征进行分析，还要根据太阳能电池的建筑物大小和周围的环境状况，来制订有针对性的方案，来进行太阳能电池的设计。除此之外，要注意到光伏发电对配电网的影响和其本身所面临的问题，在进行电压调整的时候，避免将原来的配电网结构状态给打乱。

2.2.1调节变压器变比与光伏电源接入位置

通过调节配电网络中的变压器数值，实现了对线路电压的合理配置，减少与期望值的偏离，防止负荷值偏离正常值的现象。在工作过程中，技术人员首先要对变压器进行调节，然后才能进入光伏电源，在此过程中要对线路状况进行实时检测，并对变比进行多次的调整，最后才能实现理想的结果。若不能在局部配电网络中进行调整，则需对抽头的压差进行调整[3]。若仍不能实现电压均衡，应替换其它种类的变压器，选用具有载调压功能的装置，以实现负荷调压，调节范围和速度达到标准。

2.2.2运用灵活性策略

通常来说，当分布式光伏电源的入口量存在差异的时候，采用一种类型的调压方式很难对电压进行合理的分配，这时就要求工作人员有创造性的思考，并采用柔性的策略来实施。可以同时调节光伏电源动力与电气工程接入位置及变压器变比，缩短电压高低差值，提高配电网系统的平衡稳定性。但在进行的过程中，要注意先后次序，需要先调节光伏电源的进入位置，并观察电压值，若已经满足，则无须进行下一步。如果不能满足要求，就必须调整变压器接头上的电压，这样才能保证整个配电系统的电压在整个配电系统中的分配是一个比较合理、稳定的过程。

2.3同步并网

同步接入电网是一种行之有效的方法，可以用来处理分布式光伏发电的接入问题。其一，当电力被引入到系统中时，工作人员必须要决定电力网的电压和电力的频率是否一致。在系统关闭前，必须对系统的运行状态进行详细的分析，确保系统的相位和频率等参数满足要求后才能启动。将5000～1000kW容量的分布式电源作为例子，其频率差达到0.2 Hz，相位差与电压差为15与5时，即满足了标准。

2.4优化分布式光伏发电并网设计

2.4.1接入公共电网

为提升分布式光伏发电的效率，工作人员可以对其进行优化，并与光伏发电运营模式、电压数值等进行全面的分析，从而对用电功率进行预估。就拿小型的光伏电厂来说，技术人员可以按照技术标准将光伏电源接入公共电网，具体来说，就是将配电箱作为系统的公共连接点，将并网点、分界点布置在一个合理的地方，可以采取多点或单点链接的方式进行设计。这种方法适用于统购统销光伏发电，具有明显的优点，既便于操作，又便于后续对公共电网的维护与维护。此外，还可以在公共电网中增加安全自动装置，对分布式光伏发电进行继电保护，或者使用计算机技术构建光伏功能模块，监控和预测光伏出力，并根据实际情况进行解决。

2.4.2用户电网的链接方案

通过对客户电网的接入方案进行最优化处理，可以有效地解决分布式光伏发电所面临的问题，这种接入方法与公网接入方法相似，但是对产权划分点的设置有很大的差别，适用于合同能源的管理。技术人员要以配电线与电网线路为切入点，通常要将建筑顶层的光伏电源作为一个单独的单位，与用户配电箱内相连通，也就是将建筑内部的配电箱当作并网点来连接。然后，就可以利用低电压电线和变换装置把电力传输给周边的电力网络。

结语

随着发电技术的发展，分布式光伏发电技术在我国得到了越来越多的推广，但也给整个配电网络造成了很大的冲击，导致了整个电网的供电品质变差。所以，相关人员必须要对这个问题展开深入的研究，对其产生的原因进行分析，然后再提出相应的对策，这样才能对并网方式展开最优的设计，用最合理的方式来调整电压，进而推动配电网的稳定运行。

参考文献

[1]张艳萍,郭成.分布式光伏并网对配电网的影响研究[J].云南电力技术,2021,49(01):38-43.

[2]朱建军.分布式光伏并网对低压配电网的影响[J].大众用电,2019,34(02):20-21.

[3]裴哲义,丁杰,李晨,周昶,梁志峰,于辉,徐晓春,张俊.分布式光伏并网问题分析与建议[J].中国电力,2018,51(10):80-87.