光伏发电接入智能配电网后的系统问题研究

光伏发电接入智能配电网后的系统问题研究

李德福，

（明阳智慧能源集团股份公司，广东省，韶关市，单位邮编512000）

摘要：随着国家科技不断发展，人们对于光伏发电重视程度提升。将光伏发电接入智能配电网，构建环保、节能的配电形式，提升配电网运行质量。而接入智能配电网后光伏发电系统存在一系列问题，需要分析问题所在，找到问题解决措施，针对性研究，保证智能配电网运行的稳定性，促进电力行业发展。

关键词：光伏发电；智能配电网系统；系统运行

引言：智能电网主要特征表现为分布式电源，光伏发电是一种环保的供电模式。接入智能电网后，对配电网系统运行质量造成影响。智能配电网有着低成本、兼容性强等优势，能够提高电网供电质量。随着光伏发电应用更加广泛，加强智能配电网接入，能够改善现有配电网系统，推动光伏智能电网进一步发展。

一、光伏发电系统相关概述

当前，国家在光伏发电领域的研究取得了傲人的成就。随着生态环保工程开展，电力系统消耗的能源，使得国家开始重视节能发电，这对于传统电力系统提出较大的挑战。相关部门积极研究可再生能源，在光伏发电的支撑下，推动了电力系统升级。光伏发电接入电网成为电力行业的主要趋势，为了更好的符合环保要求，现阶段将智能配电网与光伏发电系统连接。既能保护环境、又能以清洁能源的形式为社会提供电能，有效控制电力系统运行对环境造成的污染，成为电力行业发展的必经之路。

二、光伏发电接入电网存在的问题分析

光伏发电接入智能配电网后，系统存在的问题主要是电能质量不佳。表现为电压波动、谐波等问题。光伏发电对电网谐波造成影响，产生的高次谐波，导致整体谐波畸变率高达20%以上。因此，对谐波电压（电流检测），是为了保障电力系统稳定运行，否则可以拒绝接入。系统接入后产生的实际问题具体如下。

（一）电压稳定性较差

智能配电网接入光伏发电系统后，会对系统运行造成影响。光伏发电作为间接分布式能源，由于受到外界因素影响较大，使其运行稳定性较差，影响电源输送。尤其是气候、光照强度等因素，均影响发系统发电量。光伏发电系统接入智能配电网后，对供电质量和稳定性造成影响，导致系统故障、短路，严重时 造成系统停止运行。

（二）改变系统结构和潮流

光伏发电系统接入智能配电网后，系统内部的负荷发生变化，导致发电系统电流分布不均。光伏发电系统并网后，电网结构发生改变，对系统供电质量造成影响。不及时解决，影响日后系统对社会的供电，影响电力产业发展。此外，系统运行期间，电流不规则交替和转化，严重影响系统灵活性。当前，电力领域的科研人员积极对系统稳定性因素研究，创建完善、全面的配电系统，保证电网系统稳定，保障电力输送质量。

（三）谐波污染明显

光伏发电接入后，系统直流转化为交流电。交流电是基于逆变转化作用形成的，这一过程产生大量谐波，对电网运行造成污染。电网中的光伏并网也容易超负荷运行，结合逆变器做好过滤设置，严格控制谐波产生。真地形对谐波污染进行处理，保证谐波污染在可控范围内，保证系统供电质量[1]。

三、光伏发电接入智能电网系统问题的解决措施

（一）深入对系统的研究、协调系统运行

光伏发电接入智能配电网后，需要对电网运行情况全面监控，减少配电网运行过程中出现的质量问题。近些年来，微网管理技术的发展，能够对配电系统的分布式电源有效管理，监督电网运行状态。改进配电网系统管理质量，减少电网故障频率。对智能电网监控过程中，结合智能配电网运行实际，降低开关次数。采用逆变器方式接入，确保分布式电源设计合理应用，降低光伏发电系统的实际输出功率。还能有效降低线路的损耗，结合系统实际需求，对电力进行调峰操作。保证在规定范围内，满足社会电能供应。对于电压的控制，则可以基于逆变器对系统电压进行控制。避免光伏发电接入电网后出现问题，影响电网运行。因此，在对电网运行质量监测时，要格外重视电压控制，保证系统功能有效发挥。

为了满足光伏发电系统接入智能配电网后的运行要求，需要借助智能配电网管理体系对系统进行供电调节，结合实际需求保证电源输出功率平衡性。目前部分地区的系统接入后，涉及到气候、能源等因素，对系统运行造成影响。在光照充足的季节，温度过高可能会导致输出功率大于用电需求，反之无法满足需求。面对这种供能不平衡的差值现象。需要深入研究，关注环境温度和光照辐射变化，对系统运行方式合理控制。或是安装补偿设备，严格控制接入后的系统电压，确保电力系统顺利开展工作。

（二）加强继电保护、重视故障评估

光伏发电接入智能配电网后，可借助继电保护，为电力系统运行提供保障，降低故障风险。借助这种方式，能够规避系统电力分流情况，促进配电网电流监控。在配电网运行期间，经继电保护，能够及时发现电流不稳定情况，并加以维修，保障配电网运行稳定性。在接入光伏发电后，考虑到电网结构以及电流伴随而来的不稳定问题，可从分布式电源着手，切实加强隔离管理工作。保证电力系统整体运行质量。在出现问题时,对隔离开的电网部分进行检修。切断配电网电源,加强继电保护,减少电源出现的故障,保证电网稳定供电。

加强分布式电源与配电网的连接，有助于增强光伏发电系统接入后运行的稳定性。可采用并入方式，提升智能配电网稳定性。接入智能配电网，可能导致系统稳定性下降。因此，需要在接入前，充分对光伏发电系统运行情况分析。探究运行特点，确保最佳的接入运行方式，对处理方案合理设计，做好故障评估，保证系统运行时不受外界因素干扰[2]。

（三）预测输出功率、加强电能质量监控

智能配电网与光伏发电系统接入后，系统运行过程中，电流存在功率不稳定的现象。需要做好输出功率预测现象，对功率有效控制。这样有助于掌握光伏发电运行情况，保证电流合理分布，达到控制输出功率的目的。当前，对于输出功率的预测，是根据电网运行实际情况，创建电网模型，结合一系列数据计算仿真，获取准确的预测结果，有效对接入后的配电网输出功率控制，提高电网供电质量。

光伏发电并入配电网后，降低系统中的电能质量。加强对系统的控制，有助于保障电网安全稳定运行。对此，可以选择逆变器对电能质量监控。有效控制谐波污染，还可以安装过滤器，助力逆变器功能实现。借助额定电压最大输出功率，控制谐波电压，减少对系统的影响。

图一  逆变器在光伏项目中的应用

同时，对电站内部配置进一步优化，保证系统更加可靠。采用一体化的建设方式，充分考虑负荷运行对电力的需求，合理选择发电形式。在面对系统突发情况下，保证系统能够承受事件带来的影响。从经济、安全、效率多方面入手，保证智能配电网运行质量。

结论：综上所述，光伏发电接入配电网后，存在电压稳定性较差、电能供应不稳定等问题，需要引起重视。通过实践研究，对配电系统进一步规划管理。确保光伏发电系统建设过程中，提高系统运行的协调性，保证系统正常供电。监测系统输电功率，保证供电的合理性，推动智能配电网可持续发展。

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(03):104-106.

[2]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,2021(09):50-52.