光伏发电接入智能配电网后的系统问题及解决措施分析

光伏发电接入智能配电网后的系统问题及解决措施分析

何伟锋

（中时讯通信建设有限公司，广东广州，510000）

摘要：光伏发电属于节能型、环保型电源方式，与智能电网并网连接后，即可提高智能配电网的运行质量。但是光伏发电接入智能配电网的系统问题较多，对智能配电网的效能影响非常大。为了进一步提高智能配电网运行效益，扩大光伏发电的应用范围，本文深入探究光伏发电、智能配电网连接的系统性问题，并提出可行的解决措施，仅供参考。

关键词：光伏发电；智能配电网；系统问题；解决措施

当前，我国光伏发电产业已占据国际市场，并引领着国际光伏发电企业的发展，对各地区电力系统的应用状态产生极大影响。随着现代科技水平的提升，新能源需求量也不断增多，传统电力行业面临诸多发展挑战，再加上石油、天然气等能源的供应量不足，很难满足企业与市场的需求，因此要开发新型能源，以满足工业生产需求、市场供应需求。我国高原地区、边疆地区的太阳能资源丰富，光照时间长，能够为光伏发电产业提供良好的环境支持。光伏发电产业积极响应国家节能减排号召，并逐渐成为常见的发电方式，具备降低生态环境污染，缓解能源供应不足等优势。

1、光伏发电接入智能电网后的系统问题

1.1影响电压稳定性

光伏发电与智能电网连接后，经常会出现电压不稳定问题。光伏发电属于间接发电方式，如果地区太阳光线弱、光照不均匀，就会影响发电稳定性。影响光伏发电的因素非常多，以气候环境、光照张强度的影响最为常见，不仅会减缓发电进度，还会降低发电质量，引发过高压、过低压现象。

1.2谐波污染

智能电网与光伏发电连接后，系统直流电源会造成交流反向开关，进而产生大量谐波，加剧智能配电网的谐波干扰。当电网处于超负荷运行状态时，就要设计一套完整的滤波器装置，专项控制交直流电源切换过程的谐波污染。若光伏电流进入智能配电网，就会增加系统电源比例，引发谐波重叠现象，此时谐波污染超过控制界限。此外，如果电力系统同时存在多个谐波源，就会对配电网的电力性能产生影响。

1.3系统结构与潮流调整改变

光伏发电与智能配电网连接后，将会改变供电体系内的负载结构，出现不合理电量分配现象，进而对整体电网系统架构产生影响。分布式供电与智能配电相连接后，供电系统结构变化不仅会影响整体系统运行，还会危害企业、个体供电的稳定性。此外，将光伏系统接入智能配电网后，如果系统从负载方向接通，就会危害整个电网系统的运行环境，导致用电价格频繁变更，严重影响供电控制系统的运行效益。

2、光伏发电接入智能电网后的改进措施

2.1优化设计继电保护，密切监控电能质量

光伏发电与智能配电网连接后，配电网成为具备能源系统的电力体系，原有继电保护设备很难发挥出继电保护作用，因此要结合实际情况，持续优化继电保护设计，密切监控电能质量，实现安全防护目标。在解决控制系统故障时，电力人员通常采用断开分布式供电方式等措施，调整原有的继电保护方式。尽管这种方法可以加快系统运行速度，但没有考虑到分布式电源的切断时间，导致电源断开过程产生诸多质量缺陷。鉴于此，设计人员要调整电源断开时间，实现分布式电源独立配电，并借助继电保护装置控制大范围断电事故，保障供电系统的运行效益。为了减少发电开关数量，电力人员还要将逆变器配置在智能电网中，降低传输过程的电压值，同时将滤波器设置在高流量区域，专项监测额定电压的输出情况，明确光伏发电的谐波电压值。

2.2调整电网布局

电网布局结构主要包括花瓣型、辐射型、电网类型。其中，辐射型配电网可以灵活调整电压，保证电网电能质量。而无线电配电网主要是将交换装置安装在配电网两端，改变原有的电能传输方式，全面保证配电网结构运行的稳定性。此外，优化调整配电网布线结构，控制等效阻挡，有助于提高输电线路的电压值。

2.3评估和处理系统故障

配电系统稳定性评价结果，往往会受到多种因素干扰，比如接入地点、连接方法、电源特性。此外，电源工作特性也会影响配电系统的稳定性。光伏发电与智能电网连接后，即可提高系统运行效益。但如果将其他分布式电源与智能配电网连接，就会降低系统运行的稳定性。此外，当供电连接方法、接入地点不同，就会导致供电系统、配送系统发生巨大变动。因此在光伏发电配电运输过程中，首先要排除各环节故障隐患，然后评估国网稳定性、供电连接方法、连接地点、故障处理措施，搭建可靠的供电评价体系。

2.4协调系统运行状态

光伏发电与智能配网连接之后，为了适应供电一体化工作需求，电力人员要利用智能配电网对系统电源进行控制，如更改供电系统的电能状态，确保系统在光照不足条件下的发电效益。但这要求技术人员深入探索电源输出功率的变化特点，明确接入光伏发电后的系统承受力。在光照充裕时间段，部分区域可能会出现输出功率超供电要求的情况；而在光照不充足时间段，输出功率很难满足供电要求。针对不同时间段产生的输出功率差异，均可以采用能量存储法实现平衡，同时对系统无功运行工况进行控制，消除太阳光照、气候变化带来的影响。技术人员要将无功补偿装置设置在电源周边，补偿系统电压值，提高系统有功运转效率。在设计智能光伏配电方案时，设计人员必须充分考虑光辐射强度、能源存储量、环境条件、交通状态等因素。

2.5优化并网调度管理

光伏发电系统可以将光能转化为电能，之后再将电能传输到智能配电网内，利用配电网将电能分送至各用电客户。光伏发电会直接影响智能配电网运行，因此要实行并网处理。在光伏发电项目实施过程中，由调控机构审查并网接入系统方案，审查内容包括短路电流、安全自动装置、继电保护、一次接线方式等。无论光伏发电产权归属为何方，只要连接智能配电网，就必须签署并网调度协议。对于光伏发电项目方来说，并网前期要提交电子文档，明确设备编号，之后配合调控机构的并网调试工作，当各项指标满足技术要求后，才可以转入并网发电运行。

2.6抑制谐波

光伏发电与智能配电网连接后，技术人员要正确认知谐波危害，保证电力系统运行的稳定性。同时要实时监控系统电力质量，消除潜在的安全隐患。

第一，减少谐波含量：采集电网电压信息，准确调控变频器频率，控制电网电流转变，尤其是电源开关器件所产生的谐波危害。为了保障谐波抑制效果，电力人员要采用先进的光伏逆变器，这种技术可以减少谐波成分，并对输入信号幅值进行优化处理，精准调节电流量，保证电力质量。如果地区光照充足且均匀，就能规避逆变器过载情况，减少高电流、频繁震荡等现象。在这种情况下，要采用调整光伏逆变器方式维护系统的运行效益，一旦出现过载现象，就要关闭光伏发电系统，避免出现过载与震荡干扰。

第二，吸收谐波含量：有源滤波器能够起到吸收谐波的作用，降低谐波含量，以免危害配电网运行效益。同时，有源滤波器的自我调节功能突出，即使光伏发电系统的规模扩增，也可以吸收大量谐波，消除配电网的运行干扰。

3、结束语

综上所述，为了深入践行节能减排时代要求，电力企业高度重视光伏发电接入智能配电网工程，但并网体系影响了输配电体系运行的有序性，并在一定程度上增加了系统故障几率。这就要求电力企业优化设计继电保护，密切监控电能质量，调整电网布局，同时评估和处理系统故障，协调系统的运行状态，保障智能配电网运行效益。

参考文献

[1]王宏彬. 光伏发电接入智能配电网后的系统问题及解决措施[J]. 光源与照明, 2022,25 (03): 104-106.

[2]晏开志. 探讨新能源接入对智能配电网的影响及建议[J]. 电子元器件与信息技术, 2021, 5 (05): 72-74.

[3]李乐军. 光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述[J]. 应用能源技术, 2020, 22(09): 50-52.