探討分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行安全的影響

霍東亨

摘 要：分布式光伏發(fā)電具有一定的優(yōu)勢(shì)功能，能夠調(diào)整電力系統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)，控制不良排放與污染，支持經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)也容易對(duì)配網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)影響，這種影響主要是指檢修、計(jì)量以及運(yùn)行等方面的影響。文章分析了分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行安全的影響，以及具體的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；并網(wǎng)；配網(wǎng)運(yùn)行安全；影響；對(duì)策

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)能夠妥善調(diào)節(jié)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提升配網(wǎng)運(yùn)行水平。然而，如果分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)中忽視數(shù)量、規(guī)則，也可能對(duì)配網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)不良影響，從而出現(xiàn)多種問(wèn)題，深入分析這些影響，明確問(wèn)題的根源所在才能保護(hù)配網(wǎng)安全。

1 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)配網(wǎng)安全的影響

1.1 影響配網(wǎng)的安全運(yùn)行

分布式光伏發(fā)電的連接，將轉(zhuǎn)變配網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成多電源格局，對(duì)應(yīng)的電流流動(dòng)方向、分布等也將發(fā)生變化。

1.1.1 配網(wǎng)自動(dòng)化的影響

所謂的自動(dòng)化主要是按照短路電流于配網(wǎng)系統(tǒng)中的布局狀況與位置分配等對(duì)應(yīng)鎖定故障。例如：系統(tǒng)中的某處發(fā)出了短路警示，別處無(wú)任何反應(yīng)與信息，意味著警報(bào)點(diǎn)所在區(qū)域存在故障問(wèn)題，相反，如果其他區(qū)域也出現(xiàn)了短路電流警報(bào)，則要重新定位故障。然而，由于分布式光伏發(fā)電與饋線(xiàn)相連，即便系統(tǒng)中某部分有故障，短路電流不僅將流經(jīng)這一部分的電源端點(diǎn)，同分布式光伏電源相連的端點(diǎn)同樣將有短路電流流過(guò)，這就意味著舊式的故障定位原理無(wú)法發(fā)揮作用。

1.1.2 對(duì)短路電流的影響

分布式光伏發(fā)電接入配網(wǎng)系統(tǒng)，也將對(duì)配網(wǎng)的短路電流帶來(lái)影響，具體如圖1所示：

如果從B到C的部分出現(xiàn)短路故障，則會(huì)有大量的短路電流流向短路故障點(diǎn)，這些短路電流分別來(lái)自于系統(tǒng)自帶電源以及分布式光伏發(fā)電電源，從而導(dǎo)致短路電流急劇上升。而且分布式光伏發(fā)電所流出的短路電流也可能導(dǎo)致發(fā)生短路故障的饋線(xiàn)的電壓發(fā)生變化，急劇升高，同傳統(tǒng)模式相比，短路電流也將發(fā)生波動(dòng)和變化。由此可見(jiàn)，分布式光伏發(fā)電必然將對(duì)配網(wǎng)短路電流帶來(lái)一定影響。

1.2 影響安全運(yùn)維

配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)以及安全檢修無(wú)論對(duì)于配網(wǎng)系統(tǒng)自身還是設(shè)備等的運(yùn)行都有著十分重要的意義。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)通常用在用戶(hù)一端，這就可能導(dǎo)致孤島效應(yīng)，特別是如果出力和負(fù)荷就地平衡狀態(tài)下，這一問(wèn)題會(huì)更為嚴(yán)重，如果運(yùn)維工作者在實(shí)際的線(xiàn)路檢修與設(shè)備維護(hù)中，如果發(fā)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電無(wú)法抵御孤島效應(yīng)，那么，檢修人員隨時(shí)可能面臨著安全問(wèn)題。具體的孤島效應(yīng)如圖2所示：

所謂的孤島效應(yīng)的具體原理如上圖，從上圖可以看到分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)從QF2處接入，如果QF1處切斷，對(duì)應(yīng)的QF2如果無(wú)法監(jiān)測(cè)到孤島狀態(tài)，并飛速地切斷，那么分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)會(huì)始終處于運(yùn)行狀態(tài)，持續(xù)朝著系統(tǒng)傳輸電能，如果配網(wǎng)系統(tǒng)由于處于故障狀態(tài)，以及處于檢修模式而喪失電能的狀態(tài)下，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)處理無(wú)法同本地負(fù)荷相符合，則很容易出現(xiàn)孤島效應(yīng)，此時(shí)一些需要檢修的線(xiàn)路可能帶電，會(huì)為整個(gè)系統(tǒng)造成一定的隱患，檢修人員面臨著安全問(wèn)題。

1.3 影響電能的安全計(jì)量

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)，將發(fā)電系統(tǒng)同配網(wǎng)之間建立其連接，每個(gè)用戶(hù)都配設(shè)一塊單獨(dú)針對(duì)于分布光伏電源的計(jì)量型設(shè)備，這其中存在一定的弊端，體現(xiàn)在可能導(dǎo)致不法分子前來(lái)竊取電能，從而導(dǎo)致電能表無(wú)法高效、精準(zhǔn)地發(fā)揮計(jì)量功能與功效，影響其安全運(yùn)行。現(xiàn)階段，總體來(lái)看主要從以下方法來(lái)竊電，具體包括：升壓法、并接電流法、改接法等。

所謂的改接法具體原理為：用電客戶(hù)憑借調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的接線(xiàn)來(lái)控制電能計(jì)量，通過(guò)對(duì)比負(fù)荷消耗功率與光伏發(fā)電功率之間的大小，當(dāng)前者大于后者時(shí)，則嘗試性地把電能以交流方式傳輸?shù)疥P(guān)口表，這樣就非法混淆了來(lái)自于光伏電源的電量和市發(fā)電，通過(guò)改接法來(lái)讓關(guān)口計(jì)量設(shè)備中所流經(jīng)的電流變高，制造光伏發(fā)電的假象從而騙得政府在電力方面的政策性補(bǔ)貼。

升壓法主要是指非法分子引進(jìn)了升壓變壓器，對(duì)應(yīng)創(chuàng)建出虛擬的電網(wǎng)電壓，并將電能計(jì)量設(shè)備鏈接至關(guān)口，非法竊電人員瞄準(zhǔn)關(guān)口計(jì)量設(shè)備的兩端，故意提升兩側(cè)的電壓差距，從而提升電能表計(jì)量值，讓關(guān)口表顯示出更高的電量計(jì)量值，對(duì)應(yīng)獲得行政性補(bǔ)償。

同時(shí)，非法用戶(hù)還經(jīng)常采用并接電流法來(lái)竊取電能，具體就是利用調(diào)壓器來(lái)非法調(diào)節(jié)線(xiàn)路電壓，原邊附上較小的電壓值，副邊就能對(duì)應(yīng)得到升高的電流值，這樣就能減少市電量的計(jì)量。諸多的非法手段都能竊取國(guó)家提供的電費(fèi)計(jì)量補(bǔ)貼，而且低壓光伏發(fā)電并網(wǎng)實(shí)際操作更為容易、基礎(chǔ)，不會(huì)出現(xiàn)較大的安全問(wèn)題。

2 配網(wǎng)安全運(yùn)行的保護(hù)措施

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)后，配網(wǎng)安全運(yùn)行最為有效的保護(hù)方法就是精準(zhǔn)地審核、校對(duì)保護(hù)定值，從而確保配網(wǎng)安全運(yùn)行。或者延遲變電站重合閘時(shí)間，使其滯后2-3秒，當(dāng)分布式光伏電源有了較高的發(fā)電量，接連大于系統(tǒng)容量的20%，則有必要對(duì)配網(wǎng)終端的故障設(shè)定值來(lái)新一輪地整定。

與此同時(shí)，還要加大對(duì)配網(wǎng)安全檢修與運(yùn)維力度，為了讓配網(wǎng)檢修有所參照，更有規(guī)范，有必要編制出一套科學(xué)合理的并網(wǎng)檢修規(guī)范，防范配網(wǎng)配電傳輸中電能的傳輸，切實(shí)按照檢修安全方面的相關(guān)規(guī)定來(lái)檢驗(yàn)電能，如果發(fā)現(xiàn)非用電狀態(tài)下，系統(tǒng)帶電則意味著存在竊電問(wèn)題，此時(shí)要切斷進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)。

3 結(jié)束語(yǔ)

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)將對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)多方面的不良影響，具體體現(xiàn)在對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的不良影響，對(duì)安全保護(hù)的影響，檢修安全的影響以及安全計(jì)量等的不良影響。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)配網(wǎng)安全運(yùn)行的影響可以通過(guò)采取針對(duì)性措施來(lái)解除，然而，實(shí)際運(yùn)行中要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，要積極開(kāi)發(fā)多種軟件、硬件設(shè)備與資源，為配網(wǎng)安全運(yùn)行創(chuàng)造良好條件，保護(hù)配網(wǎng)系統(tǒng)整體安全。

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