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摘要 ：隨著新能源的開發(fā)利用，分布式電源接入配電網(wǎng)的規(guī)模越來越大，其對配電網(wǎng)的影響必將越來越大，本文從分布式電源的特點(diǎn)入手，比較淺顯地分析了其對配電網(wǎng)的影響。

關(guān)鍵詞 ：光伏 分布式電源 配電網(wǎng) 影響

引言

近年來，全球面臨的能源問題和環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，國際社會(huì)日益感到環(huán)境污染和全球氣候問題的嚴(yán)重性。為了應(yīng)對日益突出的問題，各國學(xué)者對可再生能源進(jìn)行深入研究。目前，在可利用的新能源中，以風(fēng)能和太陽能為主，并得到了廣泛的開發(fā)和利用，其中太陽能發(fā)電也最為成熟。不同于化石能源，太陽能儲(chǔ)存豐富，安全清潔，可以滿足我們長期對能源的需求，而且同時(shí)不會(huì)帶來相應(yīng)地環(huán)境問題。

智能電網(wǎng)作為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域，近年來得到了迅速發(fā)展。作為智能電網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)，太陽能發(fā)電在近年來也吸引各國學(xué)者對其深入研究。目前，光伏并入配電網(wǎng)使其獨(dú)立發(fā)電在各地的太陽能電場廣泛應(yīng)用。但是，光伏并入電網(wǎng)后，對配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、潮流都有很大影響。此外，太陽能是不穩(wěn)定的，其受天氣影響較大，將不穩(wěn)定的光電接入配電網(wǎng)中會(huì)影響其運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。因此研究太陽能發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行后對配電網(wǎng)電壓的影響對提高太陽能利用率具有重要的意義。

一、光伏分布式電源概述

（一）光伏分布式電源的概念

光伏電源實(shí)際上是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一種，具體說來，是指利用光生伏特效應(yīng)，用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并作為電源的一種裝置，這種裝置主要由太陽能電池板、逆變器和控制器三部分組成。

（二）光伏分布式電源的特點(diǎn)

與常規(guī)電源相比，光伏電源具有無污染、可再生、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光伏電源利用太陽能發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了零排放，不會(huì)對環(huán)境造成不良影響。而且太陽能幾乎是一種取之不盡、用之不竭的能源，具有可再生性，對于解決人類面臨的日益嚴(yán)峻的能源問題具有重要意義。

二、分布式電源的接入對配電網(wǎng)的影響

分布式電源的接入使配電網(wǎng)中各支路的潮流不再是單方向地流動(dòng)，因此分布式電源的引入會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)帶來深刻的影響。

（一）對電能質(zhì)量的影響

分布式的光伏并網(wǎng)逆變器采用高頻調(diào)制易產(chǎn)生諧波，并聯(lián)輸出諧波放大現(xiàn)象難以預(yù)測與治理；輸出功率不確定性易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、閃變；配電系統(tǒng)將由原來單一電能分配的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占?、電能傳輸和電能分配于一體的新型電力交換系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)可能給配網(wǎng)帶來電能質(zhì)量問題，如諧波污染、電壓波動(dòng)及閃變。

（二）對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

太陽光照射是光伏電源發(fā)電的基本條件，因此光伏電源也是一種間歇性電源，其供電行為都在白天發(fā)生。光伏發(fā)電受天氣環(huán)境影響很大，導(dǎo)致光伏電源電壓具有很強(qiáng)的波動(dòng)性。受此影響，將光伏分布式電源接入電網(wǎng)，電網(wǎng)將面臨電源電壓不穩(wěn)，功率不一的考驗(yàn)。同時(shí)，光伏分布式電源單點(diǎn)規(guī)模偏小，電源點(diǎn)分散，大規(guī)模接入電網(wǎng)過后，大大增加了電網(wǎng)調(diào)控的難度，使得常規(guī)的無功調(diào)度和電壓控制策略變得不再適用，將對電網(wǎng)調(diào)峰以及整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成影響。

（三）對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

在傳統(tǒng)配電網(wǎng)中，線路故障時(shí)短路電流為從電源端指向故障點(diǎn)的單一流向電流，分布式電源接入后，短路電流的方向及水平將因受到分布式電源的類型、接入位置及容量的影響而發(fā)生變化，可能導(dǎo)致原保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生不正確動(dòng)作。例如，異步發(fā)電機(jī)直接并網(wǎng)時(shí)，并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)本身沒有電壓，并網(wǎng)時(shí)將伴隨一個(gè)過渡過程，流過4-7倍In的沖擊電流，一般經(jīng)過零點(diǎn)幾秒轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。對于小容量的接入電網(wǎng)，風(fēng)電場并網(wǎng)瞬間將會(huì)造成電壓大幅降低，從而影響接在同一電網(wǎng)的其他用戶，并可能引發(fā)低電壓保護(hù)動(dòng)作。

（四）對電網(wǎng)運(yùn)行控制的影響

大規(guī)模光伏并網(wǎng)發(fā)電是利用太陽能的一種有效方式，但光伏發(fā)電系統(tǒng)受光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度等氣候因素的影響，并網(wǎng)后功率變化具有不確定性。大量用戶使用光伏發(fā)電系統(tǒng)為其提供電能，使得電網(wǎng)規(guī)劃人員更加難于準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷的增長情況，影響系統(tǒng)的調(diào)度和機(jī)組出力的計(jì)劃。由于太陽能發(fā)電的不確定性，使大電網(wǎng)短期負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性降低，增加了傳統(tǒng)發(fā)電和運(yùn)行計(jì)劃的難度，斷面交換功率的控制難度加大，當(dāng)分布式的光伏發(fā)電在配電網(wǎng)電源中的比例不斷增大的時(shí)候，其對電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)峰壓力的影響將愈加顯著。光伏發(fā)電調(diào)峰能力極差，且隨著光伏穿透功率的增加系統(tǒng)內(nèi)的峰谷差將成倍增加。

分布式的光伏發(fā)電系統(tǒng)接入公共電網(wǎng)，使配電網(wǎng)中電源點(diǎn)增加了很多，電源點(diǎn)分散，單點(diǎn)規(guī)模小，顯著增加了電源協(xié)調(diào)控制的困難，常規(guī)的無功調(diào)度及電壓控制策略難以適應(yīng)，將可能在電網(wǎng)調(diào)峰、安全備用、電壓穩(wěn)定和頻率安全穩(wěn)定等方面帶來一定影響，增加了大電網(wǎng)運(yùn)行控制的難度。給配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行控制帶來新問題。

（五）分布式光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量評估

我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展相較于其他國家發(fā)展較晚，現(xiàn)今使用的光伏并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是國家電網(wǎng)制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家的的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)對光伏并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。并網(wǎng)的交流電需要符合國家的相關(guān)管理規(guī)定，并應(yīng)對并網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控）并應(yīng)在諧波、電壓不平衡度、直流分量、電壓波動(dòng)和閃變以及功率因數(shù)等電能質(zhì)量方面進(jìn)行監(jiān)控，上述電能參數(shù)需符合國家的并網(wǎng)電能的質(zhì)量規(guī)定。

三、光伏分布式電源并網(wǎng)優(yōu)化分析

由于光照資源分布不均，且受天氣環(huán)境因素影響很大，導(dǎo)致光伏分布式電源輸出具有隨機(jī)性，波動(dòng)性，間歇性，并且調(diào)節(jié)控制難度較大。隨著大規(guī)模光伏分布式電源的并網(wǎng)，光伏電源對于當(dāng)前電網(wǎng)的安全有效運(yùn)行產(chǎn)生了顯著影響。為了能夠讓光伏分布式電源完美接入電網(wǎng)，讓清潔的太陽能電源真正服務(wù)于人民生活與經(jīng)濟(jì)建設(shè)，必須要對光伏分布式電源和電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。

（一）對電網(wǎng)的優(yōu)化

針對具有隨機(jī)性、波動(dòng)性的分布式光伏電源的大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)可能的影響，需要對目前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造。加快落實(shí)“十二五”規(guī)劃所提出的結(jié)合現(xiàn)代電力技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)結(jié)合的“智能電網(wǎng)”的建設(shè)，盡快實(shí)現(xiàn)對分布式電源的兼容，實(shí)現(xiàn)即插即用。

（二）對光伏分布式電源的優(yōu)化

針對光伏分布式電源的特點(diǎn)，在新進(jìn)行的建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中，要充分考慮到并網(wǎng)的需求。在光伏分布式電源的建設(shè)中，要充分利用科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果，如結(jié)合性能更加優(yōu)良的儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電行為來使電源對電網(wǎng)的輸出保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，減小由于電源的波動(dòng)特性所造成的對電網(wǎng)安全與穩(wěn)定的影響。

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