浅谈大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施

浅谈大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施

发表时间：2016-12-20T15:33:19.603Z 来源：《电力设备》2016年第21期作者：李秉睿

[导读] 本文主要探讨的是大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施。

(国网西宁供电公司客户服务分中心青海西宁 810001)

摘要：本文主要探讨的是大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施，全文在具体分析中主要从分布式光伏发电的主要特点、大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响以及应对措施等方面进行了分析。

关键词：大规模分布式；光伏发电并网；电网影响；应对措施

随着建设资源节约型社会的提出，分布式光伏发电技术极大的促进了新能源的应用、一定程度上缓解了我国能源不足的现状，而且在应用中符合环保要求，因而有着重要的应用前景，但是大规模分布式光伏发电与原有配电网并网后，可对原有电网的运行方式以及中低压层面结构产生影响，尤其是在大规模安装后，可对原有配电网产生多种影响，本文主要就大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响及应对措施分析如下：

一、分布式光伏发电的主要特点

1、环保性

分布式光伏发电过程中采用的能源为清洁的太阳能，因而也不会对水体以及空气等生态系统造成污染，从这个角度分析，分布式光伏发电相对于传统的火力发电，具有较高的环保性优势。

2、投资小、成本低、灵活性高的特点

分布式光伏发电技术规模相对较小，在实际使用中灵活性较大，整个建设周期较短，同时国家也在积极的推广分布式光伏发电技术，分布式光伏发电站主要在用户场地附近建设，没有高压输电系统等设施，降低了总体分布式光伏发电技术的造价，不仅可以保证用户侧自用，而且多余的电网还可以合并到配电网中，总体经济效益较高。

3、改善局部地区用电紧张的现状

电力资源在工农业生产中都发挥着重要作用，但是由于全社会对用电量需求过大，部分地区存在着用电量不足，无法满足该地区的社会用电需求，分布式光伏发电站能够为用户侧提供一定的电量，缓解了局部地区用电量紧张的现状，而且一定程度上还能降低传统发电量，减少能源消耗，促进能源结构的调整[1]。

二、大规模分布式光伏发电并网后对电网的影响

1、对电网安全的影响

现阶段，我国中低压配电网采用的是中性点不接地系统，供电网络以单测电源辐射型供电网络为主，而大规模分布式光伏发电在并入配电网后，将辐射型供电网络转变为多电源结构，同时对于短路电流的流向、大小、分布特性以及潮流均会造成影响。比如在继电保护方面，图1所示为分布式光伏发电对配电网短路电流影响示意图，配电网出现短路后，分布式光伏发电并网可对电流产生影响，在图中B点与C点之间发生短路后，此时多个分布式光伏发电电流以及配电网中的电流都会向短路点注入，造成了短路电流的增加。其中短路电流上游开关S2以及开关B的电流有电源电流、该馈线上游接入的光伏发电电流以及其他馈线上的光伏发电电流，分布式光伏发电短路断流造成了短路段馈线电压的上升，造成了主电源的短路电流相对于光伏发电并网前出现了一定程度的下降。

2、对电能质量的影响

分布式光伏发电系统在并入配电网后，会影响到馈线上的电压分布，不同分布式光伏发电容量、分布式光伏发电接入位置对馈线电压分布造成的影响也存在差异，而在接入电网过程中，分布式光伏发电主要借助逆变器接入，长期频繁的对逆变器的操作，会造成电路中产生谐波污染，造成了电能传输以及利用效率的降低，影响到电能质量。

3、对电网网损计算的影响

配电网网损计算与负荷息息相关，分布式光伏发电接入配电网后，在网损计算过程中除了考虑负荷因素外，分布式光伏发电的安装位置、电源容量大小、网络拓扑结构等都会影响到电网的网损计算，与此同时，配电网在分布过程中的大小和方向也都在变化，分布式光伏发电在并入配电网后会影响到网损的计算，增加了网损计算难度。

4、对电网规划的影响

电网在规划设计过程中需要以用电负荷预测结果作为参考，而准确的用电负荷预测结果会直接影响到配电网的规划效果，分布式光伏发电并入配电网后，打破了原有用电负荷增长的规律，同时增加了对用电负荷量预测结果的难度，尤其是在大规模分布式光伏发电并入配电网后，这种对用电负荷的预测难度进一步增加，最终影响到电网规划的合理性和科学性。

三、应对措施

1、强化无功配置的管理

无功配置管理能够降低配电网中谐波对配电网的影响，在这方面，对于使用380V电压等级并网的分布式光伏发电，需要保证在并网处的功率因数处于超前0.98到滞后0.98的范围内。对于分布式光伏发电并入10KV电压等级的，需要根据计算出的分布式发电系统无功补偿量

进行计算，而在计算过程中变压器线路损失、汇集线路、功率因数等都是需要考虑的范围，无功补偿装置方面，逆变器无功调节属于首选，视情况可采用动态无功补偿装置[2]。

2、强化光伏发电站继电保护设备的管理

分布式光伏发电系统中继电保护具有重要作用，而在管理中要求继电保护装置满足灵敏性、选择性、可靠性以及速动性要求。确保光伏发电站的继电保护装置符合国家现行的行业法规要求。分布式光伏发电系统在并入配电网后，如果变电站内10KV的出线开关可以不使用保护装置，但是在前期设计过程中需要在设计方案中对现有的保护值进行校核，从而提高光伏发电站相关设备的安全性。

3、强化光伏设备的管理

光伏发电设备是分布式光伏发电技术的基础，对此需要严把光伏设备的质量关，要求光伏发电设备中的逆变器需要满足行业技术要求，确保逆变器中的元件容量、低频、低压、电能质量、接地、高频等满足技术要求，通过光伏设备的管理确保光伏发电质量。

4、强化配电网规划管理

配电网规划管理中需要充分的考虑分布式光伏发电对其影响作用，最大程度的保证配电网用电负荷预测结果的准确性，此外还需要避免在配电网规划中出现“孤岛效应”，以免对用户以及配电、输电设备产生的不利影响。

三、结束语

我国青海省有着丰富的太阳能资源，尤其是在柴达木盆地光照资源更加丰富，据统计，年日照时数在3100-3600小时之间，年总辐射量可达7000-8000兆焦耳/平方米，地势平坦，地广人稀，在电力线路和负荷中心周边存在着一定的少荒漠靠，并网条件优越，在建设大型荒漠光伏并网电站、建立太阳能电力输出基地方面有着重要的应用前景。而分布式光伏发电能够最大程度的提高资源的利用率，充分利用丰富的太阳能资源进行发电，但是在大规模分布式光伏发电并网后，需要认识到并网对原有线路的影响，并针对性的采取措施对原有配电网络进行调节，从而维持配电网中电压、电流的安全性和稳定性，强化多方面的管理降低这种影响。参考文献

[1]秦睿,董开松,汪红燕,等.大规模光伏电站集中并网对电网的影响分析及对策[J].电气自动化,2014(03).

[2]陈炜,艾欣,吴涛,等.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备,2013(02).