分布式光伏發電對配電網電壓的影響及電壓越限的解決方案

邱亮新

摘要：現階段，我國社會和經濟取得了快速發展，我國的電力行業也取得了快速發展。光伏發電技術作為新型的發電技術，由于具有自身獨特的特點而得到廣泛應用。文章對分布式光伏發電對配電網電壓的影響及電壓越限的解決方案進行了探討。

關鍵詞：分布式光伏發電；配電網電壓；電壓權限；解決方案；電力行業；發電技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM615 文章編號：1009-2374（2016）20-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.068

1 概述

隨著我國電力行業的不斷發展，在電力系統中，科技含量越來越高，也在很大程度上促進了我國經濟與社會的發展。光伏發電作為一種新型的發電技術，該技術主要是依靠太陽能，因此在實際運行過程中具有無污染的特性，但是較容易受到外界環境的影響。這類發電在太陽能的構建下主要有兩種途徑：第一，在中高電壓路徑下，接入某一輸電網；第二，依托低電壓的線路，但是分布式光伏發電對配斷網的電壓產生重要的影響，出現了電壓越限的問題，因此提出合理科學的解決措施就十分必要。

2 體系架構

在光伏發電系統中，主要制備的原材料是半導體。這些裝置可以實現將太陽能轉變為電能，這個系統的主要組成部分是控制器、電池板、蓄電池、逆變器。光伏發電系統具有自身獨特的優勢，在進行并網中可以實現將直流電轉變為交流電，同時也具有一種安全、可靠以及便捷的特點。目前，在實際使用中已經得到了很好的應用。現階段，主要有兩種主要的光伏發電站形式：分布式光伏發電站以及集中型光伏發電站。而根據光伏發電站在實際安裝過程中，根據環境的不同，可以分為三種形式：山丘電站、荒漠電站以及屋頂電站。如圖1為典型的分布式光伏發電站圖：

隨著對光伏發電站的投入資金越來越多，已經得到了很大的收入回報，光伏電站經過了前期的發展，在設計階段已經做到科學精細化，而在電站的選址上還需要進行深入的考慮。

3 配網電壓凸顯的影響

在光伏發電技術不斷發展的背景下，在進行并網的過程中，還存在很多的問題，進而給配網電壓帶來很多的影響，影響了光伏發電的順利發展。

3.1 節點配網架構

傳統在進行配網接線時，主要存在如下的特點：整合樹干式銜接、輻射接線以及環網銜接。在這集中形式中，環網銜接主要存在開式運行。因此，在實際運行之前，要對配網設置一定的架構，主要成輻射架構。節點配網框架具有一定獨特的特點，主要涵蓋了很多線路，如架空線路、混合線路等，在整合這類網絡中存在很多的節點，為了有效地對各個時段內的負載數值進行一定的協調，對于體系內的變壓器的調和范圍應該有所限制，通常擬定在5%。配網母線會表現出很多的接線態勢，通常而言十分復雜，而體系內的總容量也會相應的變大，會比母線供應的負荷還要大。這種對負荷的變化，在對上級體系的干擾還是處于一個偏小的范圍，因此，在這種情況下，要提高調壓管控等措施。可以將這些多重節點進行一定的假設，都假設為一個電壓的源頭，這樣在進行實際的電壓管控過程中，就會提高母線的布置節點，但是對于這種布設，還應該處于一個正常的水平。

3.2 不同時段的電壓影響

在這些路徑內的多重節點，都會搭配特定的負荷。如果在實際運行過程中，網絡架構中不會存在這種電源，此時的功率就應該設置為零。在考慮實際影響時，必須考慮等值阻抗、節點的負荷。功率在實際注入過程中，應該是在光伏電壓的構架下，從最開始節點到后期的節點，這樣就會導致電壓被縮減，正是由于這種現象，導致這些關聯線路中，會增加線路的損耗等，進而給電力企業帶來很大的經濟損失，因此在實際設定過程中，應該設定成正數。

當光伏電源接入到體系中時，就會使得電壓出現縮減效應，這種縮減是處在偏大的范圍中，進而使得疊加進來的光伏電源的功率，被實際設置為有功功率，這種有功功率在實際運行過程中，會帶來很大的影響，如使得節點架構中的電壓發生變化，通常會使得電壓變大，進而在實際運算過程中被設置為一定的負數。如果線路電壓的差值凸顯成正數，就會漸漸縮減電壓，如果這個差值表現為負數，就會不斷的升高電壓。

3.3 歸結結論

分布式具有一定的新式電源，在實際配網框架內，還會出現電壓的起落變化。這種負荷的變化會引起很多的問題，甚至出現電壓變大的情況，超出電源的變更，因此就會凸顯電壓的縮減影響。在實際運行過程中，如果在節點的布設上進行一定的細化，那么光伏電源的輸出功率就會大于這些負功率，就會增大母線上的原有電壓，如果這些節點都在實際中被銜接，就會使得這些路徑范圍內的電壓損耗降低，這種降低損耗的措施，不僅可以提高電力企業的實際效益，還會促進電力企業的快速發展，同時還有助于提升線路反饋中的總電壓。如果這些電源不帶有分布式態勢，就會改變負荷引起的電壓耗費，從而在后期計算時，就會成為一定的正值，因此在路徑內的電壓，只要還在設置的實際范圍之內，就不會產生這種電壓越限。

4 解決途徑

根據上文所述，隨著我國科技水平的不斷提升，直接推動了我國電力行業的迅速發展，同時隨著光伏發電技術的出現，相比于傳統的發電技術，該技術具有自身的獨特的優勢，但是還會受到外界因素的影響，如當外界的環境以及溫度變化時，就會直接影響發電量。同時分布式光伏發電會給配電網電壓帶來很大的影響，因此需要提出合理的解決措施。

4.1 儲能發電體系

分布式光伏發電方式主要整合了逆變器、匯流箱體以及初始光伏陣列。在這種情況下，供電主要依靠儲能配件，其次還可以分成配套管理部分、某些規格的蓄電池、能量管控裝置。儲能體系主要存在如下主要部分：某變流器、成套蓄電池等。在布設電池與變流器之間銜接雙向管控特有裝置。電流必備內環在實際中發揮的作用是管控一定的電壓變化。在進行這些路徑控制時，發揮著巨大的作用，可以實現穩定不同時段的功率，同時對電壓還會進行一定的穩定。恒定電壓在直流側架構，對諧波會產生一定的控制，確保交流處于一定的穩定態勢。因此，在實際并網過程中，儲能體系必須要有這類的交流裝置，對于電源的這種模式，還可以實現一定的特殊功能，如充電和放電的過程，從而實現負載可控，實現一定的平衡控制。

4.2 阻止越限電壓

針對光伏發電技術的實際特點，在我國經過了一段時間的發展，現在在實際的應用過程中，已經取得了很好的應用效果，給電力企業帶來了很多的利益收入。光伏發電在實際表現出的功率，還應該控制在一定的合理范圍之內，在計算功率曲線時，可以使用的計算方式是移動平均方法，相比于初始發電功率，這就產生凸顯的縮減。而在光伏架構的子系統中，該曲線可以表征輸出功率的運算總和，從而根據曲線的實際特點，就可以計算出各時段的功率。而針對這種移動平均的方式，可以采取比較獨特的滑窗方式，這種方式在實際計算過程中，具有很多的優勢，可以精確地計算實際的功率，因此，在實際使用過程中可以達到最佳的效果。

5 解析仿真模型

現階段，在進行解析仿真模型的選擇上有很多的方式，本次主要采用Matlab方法，在實際計算使用過程中，可以有效地解決電壓越限問題，因此，在仿真體系擬定之后，就含有了儲能變流裝置、模擬功率體系以及變換裝置。根據光伏發電在實際發電中的特點，具有一定的隨機特性，因此使用該模型可以很好地覆蓋相應的移動部分，就可以計算出實際的功率，進而得到比較精確的波形狀態。

通過這種方法，可以在光伏功率不斷變化的前提下，采用移動平均方法，從而得到曲線，相比于其他的計算方法，該方法更加精確，且計算效率更高。也會大幅度減少這種凸顯，阻止了越限電壓的偏大的情況，不僅提高了光伏發電在實際中的應用效果，同時也促進了光伏發電技術的不斷發展。

6 結語

綜上所述，隨著我國社會和經濟的不斷發展，我國對電力行業的重視程度越來越高，直接推動了我國電力行業的迅速發展，而隨著光伏發電技術的出現，極大地推動了我國發電技術的進步，分布式光伏發電技術在實際運行過程中會存在很多問題，如阻抗偏大等，因此采取必要的措施，解決這些問題就十分必要，從而促進光伏發電技術的不斷發展。

參考文獻

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