分布式光伏并网问题分析与建议
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摘 要：近年来，随着环保节能理念的发展，分布式光伏发电技术应运而生，逐渐在电力系统中得到广泛应用。基于此，该文首先探讨了分布式光伏发电对配电网的影响及存在的问题，其次从创新调压设备、改善调压方式、同步并网、优化并网设计方案4方面，提出了分布式光伏发电并网问题的解决建议，希望为相关人员提供有效参考，促进配电网系统的良好运行。
关键词：分布式光伏发电 光伏电源 电压波动 同步并网
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0046-02
现阶段，国家越发注重对可再生资源的利用，在对太阳能资源开发期间，分布式光伏发电并网技术得到发展。其能够起到电源的作用，利用光伏发电的优势为电力系统供电。然而光伏电源与接入配电网会产生不利影响，因此相关人员需拟定方案，采取针对性措施予以解决。
1 分布式光伏发电对配电网的影响及存在的问题
1.1 影响潮流分布
分布式光伏发电与传统电源系统有较大差异，其受温度、阳光辐射等外部环境影响较大，输出功率容易变动，呈现浮动性特点。然而此类变化有规律可循，一般情况下，阳光晴朗时的光伏发电力度强，系统能够正常运行，到了乌云密布天气，系统电力微弱。受此特点影响，光伏电源在运行期间会对配电网带来不利影响。传统的配电网为辐射式结构，电源连接在用户端模处，利用分布式光伏发电技术后，相当于在配电网中增加了电源数量，致使潮流分布更为复杂，容易出现逆流问题，而配电网中电压也会受到影响，变得混乱。除此之外，分布式电源容量和连接位置也会对配电网中潮流的大小带来影响，使之发生波动。
1.2 影响电能质量
1.2.1 电压偏差与波动
光伏发电会对配电网中的电能质量带来影响，通常情况下，电力系统中存在不同负荷点，电压会跟随潮流流向逐渐下降。然而采用分布式光伏发电模式后，在潮流复杂的情况下，一旦出现逆流问题，会使传输功率降低，导致负荷点电压上升，进而出现电压偏差。而光伏电源作为配电网系统中的关键部分，出力程度不同会导致潮流发生变化，凭借系统自身的能力很难对此进行控制。如果工作人员并未按规定开启与暂停分布式电源，在其接入或退出系统时，可能致使输出功率大幅变化，电压出现较大波动及闪变[1]。另外，温度变化、阳光强度等也会导致电流输出功率浮动与电压波动。
1.2.2 谐波污染与孤岛问题
在光伏电源供电期间，输出的直流电经过逆变器会转变为交流电，在配电网系统中可能出现谐波污染。一般情况下，工作人员可以加入合适的滤波器，对光伏容量较低的电源进行控制，避免出现谐波污染。但是近年来，光伏发电规模逐渐扩大，配电网中电量日益增长，以此方式控制污染效果不佳，为此，我国技术人员需要继续进行研究与实践，争取早日提出可以解决此问题的对策。另外，分布式光伏发电也会导致孤岛问题的出现，尤其在配电网断电情况下，供电企业不易掌控光伏电源的情况。随着并网系统的敷设，孤岛面积会加大，带来严重危害，影响人类与电力设备的正常工作。即便在供电恢复以后，配电网也会因为相位间的差异问题遭受冲击。
2 分布式光伏发电并网问题的解决建议
2.1 创新调压设备
针对以上分布式光伏发电并网存在的问题，技术人员需要深入研究，制定针对性的解决策略。为了改善配电网电压偏差的情况，可以对调压设备进行优化与创新。在光伏发电模式下，企业需要引进无功发生器、静止补偿设备等先进系统，使其发挥作用，调节配电网的电压。
2.2 改善调压方式
除了改善调压设备外，还可以通过调整电压的方式缓解分布式光伏发电并网问题。因为配电网调压工作较为复杂，技术人员需要分析不同节点的运行状态及特点，同时考虑到光伏电源的建筑规模与外部环境情况，据此制定针对性的策略，对光伏电源进行设计[2]。另外，还要注重光伏发电对配电网的影响及自身存在的问题，在调节电压时，切忌打乱原有的配电网结构状态。
2.2.1 调节变压器变比与光伏电源接入位置
对配电网中的变压器变比进行调解，可以科学分配线路的电压，减小与预期的偏差程度，避免其超出供电范围。在工作期间，技术人员需要先调节变压器，之后再介入光伏电源，期间要对线路情况进行实时探测，需多次调整变比，通过反复操作达到预期效果。如果部分配电网系统无法调节变压器，技术人员需要对改变分接头的压力。如果依然无法平衡电压，则更换其他类型的变壓器，选择有载调压功能的设备最佳，从而使其携带负载调压，帮助范围、速度达成标准。
因为光伏电源会受太阳光照及辐射强度的影响，造成出力大小的波动，如果出力逐步增强，配电网线路潮流会随之降低。为了解决此问题，可以对光伏电源接入位置进行反复调整，并观察电压变化范围，使其处在合理的偏差内，进而促进配电网的整体稳定性。
2.2.2 运用灵活性策略
一般情况下，如果分布式光伏电源进入量不同，使用一类调压方式难以合理分布电压，此时工作人员需要创新思维，采取灵活性策略进行实践。可以同步对光伏电源接入位置及变压器变比进行调整，如此能够缩短电压高低差值，从而提高配电网系统的平衡稳定性。但是在进行具体操作时，要注意先后顺序，需先调整光伏电源进入位置，并观测电压值情况，如果其已达到标准，即不必进行下一步骤。如未达成标准，则要对变压器分接头的电压进行调节，从而使配电网中的电压合理分布，并保持平稳。 2.3 同步并网
同步并网是解决分布式光伏发电并网问题的有效方式之一，在电源接入系统时，工作人员要确定配电网电压与电源频率的一致性[3]。在电网系统闭合之前，也要跟踪了解具体情况，在保证系统相位、频率等参数符合标准后，方可开始闭合。以5000～1000kW容量的分布式电源为例，其频率差达到0.2Hz，相位差与电压差为15与5时，即符合标准。
2.4 优化分布式光伏发电并网设计
2.4.1 接入公共电网
为了提高分布式光伏发电效果，工作人员可以对并网方案进行优化设计，具体要结合光伏发电运营模式、电压数值情况进行综合分析，对用电功率进行预测。以小规模的光伏电站为例，技术人员可以按技术标准将光伏电源接入公众电网，具体可以将配电箱当作系统的共同链接点，将并网点、分界点设置在合理位置，可以采用多点或单点链接方式进行设计。此方法适合统购统销光伏发电，可以发挥显著优势，不仅方便操作，也利于后续对于公共电网的维修与养护。另外，还可以在公共电网中加入安全自动装置，对分布式光伏发电进行继电保护，或利用计算机技术打造光伏功能模块，对光伏出力情况进行监测与预测，从而针对实际情况进行处理。
2.4.2 用户电网的链接方案
对于用户电网链接方案的优化能够缓解分布式光伏发电存在的问题，此方式与公共电网连接类似，但对产权分界点的位置设定差异较大，适合应用于合同能源的管理模式。技术人员需要将配电线与电网线路设为介入点，一般情况下，需要将建筑顶层的光伏电源作为独立单元，将其与用户配电箱内部相连，即把建筑内部的配电箱当作并网点连接。此后，低压线路可发挥作用，逆变器将电能输送到周圍的电网系统中。
3 结语
综上所述，近年来，分布式光伏电源被广泛应用在电力系统中，然而在其并网期间，会对配电网带来不利影响，致使电力系统运行质量降低。因此相关人员需要对该问题进行深入研究，分析存在的原因，制定出应对策略，可以对并网方式进行优化设计，合理方式调节电压，从而促进配电网的平稳运行。
参考文献
[1] 王春，刘海峰，杜宇航.分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策[J].山东工业技术，2019（7）：194.
[2] 李文才，王希平，赵青松，等.分布式光伏发电并网对配电网继电保护的影响研究[J].机电信息，2019（8）：37，39.
[3] 贾洋洋，撖奥洋，于立涛，等.含储能装置的分布式能源系统经济调度研究[J].青岛大学学报：工程技术版，2019，34（1）：53-57.
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