摘要：目前國內(nèi)的配電網(wǎng)主要是中低壓類型，不能同時接入大量光伏發(fā)電系統(tǒng)，否則會超出中低壓配電網(wǎng)的容納限度，導致配電網(wǎng)的實際電流運行方式產(chǎn)生變化。如果光伏發(fā)電系統(tǒng)接入數(shù)量大大超過配電網(wǎng)的安全運行限度，會對配電網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生影響，甚至造成嚴重的安全事故?；诖?，主要從分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)安全帶來的影響入手，分析了我國目前所使用的一些解決方法，以供參考。

關鍵詞：分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)配電網(wǎng)

中圖分類號：TM614

ImpactsoftheGridConnectionofDistributedPhotovoltaicPowerGenerationontheDistributionNetwork

YANGLina

BayanCountyPowerSupplyBranch，StateGridHeilongjiangElectricPowerCo.，Ltd.，Harbin，HeilongjiangProvince，1518000China

Abstract：Currently，thedistributionnetworkinChinaismainlyofthemedium-andlow-voltagetypeandcannotaccessalargenumberofthephotovoltaicpowergenerationsystemsimultaneously，oritwillexceedthecapacitylimitofthemedium-andlow-voltagedistributionnetwork，leadingtochangesintheactualcurrentoperationmodeofthedistributionnetwork.Ifthenumberofaccesstothephotovoltaicpowergenerationsystemsignificantlyexceedsthesafeoperationlimitofthedistributionnetwork，itwillhaveanimpactonthenormaloperationofthedistributionnetworkandevencauseserioussafetyaccidents.Basedonthis，thearticlemainlystartswiththeimpactof thegridconnectionofdistributedphotovoltaicpowergenerationonthesafetyofthedistributionnetwork，andanalyzessomesolutionscurrentlyusedinChina，forreference.

KeyWords：Distributed;Photovoltaicpowergeneration;Gridconnection;Distributionnetwork

1分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的必要性

分布式太陽能發(fā)電是一種集多種能源、能源于一體的混合型電力系統(tǒng)，其總功率不超過60MW。與傳統(tǒng)的集中式電力系統(tǒng)相比，分布式發(fā)電系統(tǒng)必須具有與周邊環(huán)境密切相關的兼容性。目前，國內(nèi)外的太陽能發(fā)電都是以風力、天然氣、生物質(zhì)能、太陽能為主要能源，而這幾種類型的能源導致了電力系統(tǒng)的容量和電壓水平的不同。在科技的支撐下，太陽能發(fā)電在這一階段已經(jīng)取得了比較顯著的成績，其中最重要的一個因素就是投資，與早期相比，目前科技發(fā)展的速度很快，成本也在不斷的降低。我國在第75屆聯(lián)合國大會上就新的國家自主貢獻目標和長遠愿景提出了自己的目標，并表示將加強自身的貢獻，采取切實的政策和措施來減少二氧化碳的排放。要實現(xiàn)“碳峰值、碳中和”，就必須從根本上解決問題，從源頭著手，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強對能源的保護，做好污染防治。我國目前正大力發(fā)展新型能源，以適應我國煤炭產(chǎn)能的調(diào)整、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)、促進煤炭消費。業(yè)內(nèi)人士認為，碳中和并不是能源結(jié)構(gòu)的問題，因為碳中和關系到整個行業(yè)的各個方面，都會對整個產(chǎn)業(yè)鏈的重組和重組產(chǎn)生深遠的影響[1]。

2分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

2.1獨立的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

獨立的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以由一個逆變器進行發(fā)電，將電能輸送到配電系統(tǒng)中，而配電系統(tǒng)中則可以安裝多個逆變器，實現(xiàn)多個逆變器之間的切換。這種方式的優(yōu)點是能夠有效地將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，減少電能損耗，不需要消耗大量的電力資源；缺點則是在配電系統(tǒng)中安裝多個逆變器之后，需要配網(wǎng)工作人員在配電系統(tǒng)中設置多個開關，對用戶來說，會增加配電系統(tǒng)的運行成本。

2.2配電網(wǎng)組成

配電網(wǎng)主要由配電網(wǎng)設備、配電網(wǎng)絡以及線路組成，其中配電網(wǎng)設備又包括電力變壓器、配電變壓器和開關等，配電網(wǎng)絡則包含輸電線路、配電線路和配變電所等，線路主要是由架空線、電纜以及地下電纜組成，其中架空線主要用于輸送電力，而電纜則用于傳輸電力和通信信號。

在配電網(wǎng)設備中，配電變壓器是核心設備，同時也是一個重要的組成部分。在我國現(xiàn)階段的配電網(wǎng)建設中，多使用35kV和110kV電壓等級的變壓器，而35kV等級的變壓器主要應用在110kV電壓等級的輸電線路上[2]。

3分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)造成的影響

3.1對配電網(wǎng)安全性方面的影響

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)會對配網(wǎng)的安全產(chǎn)生一定的影響，因為分布式光伏發(fā)電將會改變電流的流向、分布特征，從而使電力系統(tǒng)由輻射型向多源供電模式過渡。在繼電保護中，當并網(wǎng)后，當系統(tǒng)出現(xiàn)短路時，主電源和各分布式光伏電站會將電流注入到短路點，使電網(wǎng)的電流在短時間內(nèi)迅速增加。所以，當分布式光伏發(fā)電與配電網(wǎng)絡連接時，會出現(xiàn)電流反向現(xiàn)象，從而引起繼電器的故障。若不能與輸油配網(wǎng)的保護設備配套，在其他并聯(lián)分支線路中出現(xiàn)誤動，則會使漏電區(qū)域增大。在并網(wǎng)的過程中，保護范圍會隨著保護范圍的減小而發(fā)生保護拒動，保護切除故障的持續(xù)時間，保護動作的選擇性喪失。

3.2并網(wǎng)對配電網(wǎng)電壓產(chǎn)生的影響

在原有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，將饋線的傳輸概率降低，饋線的不同節(jié)點也會受到影響，從而導致電壓發(fā)生偏移、升高，嚴重的話會導致系統(tǒng)的運行失效。分布式光伏發(fā)電，與環(huán)境息息相關。就拿日間來說，只要有足夠的光線和穩(wěn)定的線路，就可以提高結(jié)點的電壓。但若在并網(wǎng)時接入終端，則會使網(wǎng)絡中的節(jié)點電壓幅度超過常規(guī)的參數(shù)。技術人員要進行綜合管理，合理安排接入模式，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[3]。

3.3對配電網(wǎng)諧波的影響

通過電網(wǎng)的連接，電流流入逆變器，實現(xiàn)電流、電壓和頻率幅度的控制和輸出。在并網(wǎng)之后，由于器件、器件等非線性器件會產(chǎn)生諧波，從而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。電力系統(tǒng)中的諧波會對電力系統(tǒng)的品質(zhì)造成很大的影響，而在分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)過程中，出現(xiàn)諧波是與并網(wǎng)目標背道而馳的，必須保證電力供應的穩(wěn)定和高品質(zhì)，而當諧波并網(wǎng)時，電壓和電流的變化就會產(chǎn)生巨大的變化，如果頻率降低，勢必會造成線路損耗，造成電網(wǎng)容量的浪費。面對這樣的狀況，必須采取一種合理的方法來處理。

4解決手段

4.1對配電網(wǎng)安全性方面影響的解決手段

若注入功率過大，則會對系統(tǒng)造成暫時性的影響，從而使電流在運行中失去選擇性和敏感性，從而使保護和排斥作用發(fā)揮不出來。在此基礎上，選用高阻電抗器，它可以降低電網(wǎng)瞬時產(chǎn)生的大量電流，從而達到對電網(wǎng)安全的目的。除了采用串聯(lián)式電抗器來解決因并網(wǎng)引起的故障，還可以通過在電網(wǎng)的上游加裝一條并網(wǎng)供電，當出現(xiàn)故障時，終端會將故障信息反饋給終端，然后再進行保護[4]。

4.2并網(wǎng)對配電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響的解決手段

4.2.1在分布的光伏電源接入點、線路末端加裝電抗器進行補償

接入和并網(wǎng)后，分布電源接入點和線路末端都會出現(xiàn)較大的電壓上升。若在有較大電壓提升的地方安裝電抗補償裝置，則可使補償裝置隨電壓的高低變化而調(diào)整，以吸收過多的電源調(diào)整及控制，以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定。

4.2.2采用電壓控制的方式在電網(wǎng)的逆變器的輸出端

目前，在并網(wǎng)時，主要采用逆變器進行電壓供電的控制。然而，在實踐中，該方法無法用于并聯(lián)節(jié)點的位置，若采用逆變器的輸出端進行控制，則可根據(jù)并網(wǎng)電壓的變化，使各相位的無功輸出保持穩(wěn)定，從而達到控制電壓的目的。

4.2.3安裝能量存儲設備

這是由于分布的太陽能電池與氣候的變化有關，如在正午的時候，晚上的最高值是最小的。當太陽能充裕時，利用蓄能器充分地吸收電力，在陰天或夜間放電，或當太陽能不足時，利用蓄積的能量來抑制升高的電壓。利用能量存儲設備，既可以保證持續(xù)的電力供應，又可以有效地解決電壓升高和電源升高的問題。

4.3對配電網(wǎng)諧波影響的解決手段

經(jīng)過調(diào)研和分析，在并網(wǎng)過程中，光伏逆變器的功率開關管是造成電網(wǎng)諧波的主要原因。為了減少諧波的產(chǎn)生，需要選用適當?shù)腎GBT，通過調(diào)整電感、電容等相關參數(shù)和結(jié)構(gòu)，以保證參數(shù)的精確控制，減少諧波。該方法不局限于設備的能力，并且能夠降低諧波的數(shù)量。為了減少諧波對電力系統(tǒng)的影響，技術人員可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，在并網(wǎng)時引入多臺逆變器，減少諧波對電力系統(tǒng)的影響。同時，利用原有的濾波器對電網(wǎng)中的諧波進行有效的控制，與光伏并網(wǎng)協(xié)調(diào)工作，從而達到對電網(wǎng)進行無功補償?shù)哪康腫6]。

4.4孤島效應的改善方法

對于這個問題可以通過檢查方法來找到，如圖1所示，以便有針對性地解決這個問題。當前，常用的探測方法是無源探測方法。在電網(wǎng)停電的時候，使用這一手段可以對逆變器的工作參數(shù)進行研究，如果檢測到的輸出功率與負荷功率相差很大，那么就意味著有了孤島效應。如果上述兩種功率的值相差不大，那么這個方法的檢測效果就不會很好。并在此基礎上，提出了一種有源探測方法。這種方式需要在巡視過程中對逆變電源進行動態(tài)調(diào)整，從而對電力系統(tǒng)造成干擾。如果不能檢測到這些干擾參數(shù)，那么就意味著不會在電網(wǎng)中發(fā)生孤島效應，也不會發(fā)生故障，那么，逆變器的異常參數(shù)將遠遠超出標準和調(diào)節(jié)后的數(shù)值，可以檢測到這種影響狀態(tài)。如果使用了這種方法，則可以獲得更高的準確度，但是很難進行有效的控制。當供電設備監(jiān)督系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，可以將光伏電源的異常信號發(fā)送給工作人員，讓工作人員能夠迅速地進行調(diào)整或中斷并網(wǎng)活動。當前，主、被動聯(lián)合探測技術在探測“孤立”現(xiàn)象方面表現(xiàn)出了較好的優(yōu)勢[5]。

4.5創(chuàng)新儲能技術

儲能分布式光伏系統(tǒng)應加強蓄電池技術推廣，存儲過剩電量，提高電力供應穩(wěn)定性；一般所選蓄電池型號是LRA。通過控制蓄電池充放電電流、電壓和時間，然后和風力發(fā)電系統(tǒng)配網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)安全運行。本系統(tǒng)由蓄電池，電容和飛輪基礎設施組成，電網(wǎng)動態(tài)響應速度為毫秒級，能夠應用于電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻中，具有動態(tài)無功電壓控制能力，動態(tài)無功電壓控制對于分布式光伏發(fā)電穩(wěn)定性具有至關重要的作用，分布式光伏發(fā)電負載波動將導致風電機組拖網(wǎng)。此外，當前我國儲能技術水平整體較低，節(jié)能效果較差，并且蓄熱時存在利用率低，浪費嚴重等問題，所以我們要加強廣發(fā)發(fā)電技術創(chuàng)新，提升技術水平。應用分布式供電技術以后，發(fā)電量與發(fā)電量之間關系更加和諧，可以減少無意義功耗，還可以避免單一供電與儲能技術情況下配電網(wǎng)絡供電質(zhì)量受到影響[6]。

6結(jié)語

綜合來看，太陽能、風能、水能資zd+SL6BbGjLeru+2ZfZJYMIJveK1UBRQWYoiEgewwXo=源非常豐富，可以在電力系統(tǒng)中使用，可以節(jié)約大量的非再生資源。隨著社會的發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力系統(tǒng)的發(fā)展，太陽能發(fā)電是新時期我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、煤炭資源化改造的重要手段，具有十分重要的意義。

參考文獻

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