分布式電源光伏發電對低壓電網的影響及對策

王春 劉海峰 杜宇航

摘 要：本文闡述的切入點是分布式電源以及光伏發電的并網要求，同時把陜南山區地域環境考慮在內，分析以下幾個方面，即分布式電源光伏發電對低壓電網電能質量及孤島效應問題等，最終提出對應的措施來解決這些問題。

關鍵詞：分布式電源；光伏發電；電能質量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.173

1 前言

我國使用分布式電源的時間不是很久，其功率一般比50 MW低，分布式電源功能最小的時候僅僅達到幾千瓦，但其具有顯著的優勢，即與環境能夠兼容在一起，且其能夠獨立完成工作，除此之外，其還具有一定的作用，即調配電能，當大電網出現以下情況時，諸如，用電緊張、資源分布不均等，基于此，使配電系統工作越來越穩定。對于分布式電源光伏發電系統而言，其主要用于作業之中，憑借光伏發電系統，進而更好地調配、補充大電網用電。在分布式電源系統當中，其中有一種形式是光伏發電系統，其可以憑借以下設備進行光電轉換和存儲，包括：太陽能電池、逆變器、控制器、蓄電池等，其具有顯著的優勢，即沒有污染、使用時間久、高的可靠性、能夠獨立完成工作、具有廣的適用性等，這樣便于其并網運行。

2 分布式光伏并網對低壓電網的影響

2.1 分布式光伏發電系統概況

本文研究對象是我國陜南山區的某處分布式光伏發電系統并網點，主要對低壓電網的有關影響進行分析，就此分布式光伏發電系統而言，其具有10MW的裝機容量，交流電低壓配電網的接入點是380V，結合本地工作的具體情況可知，等把分布式光伏發電系統接入該低壓電網之后，其影響到此網的常規工作，比如，配電網的系統的穩定性、電能的質量，以及運行的可控性等等。

2.2 分布式光伏發電系統對電能質量的影響

研究人員對其多次觀測之后發現，分布式光伏發電系統并網與低壓電網之后，逆變器以高頻調制的方式的話最終產生諧波，基于大電網和分布式光伏發電系統工作，輸出的電能不能其電壓何種情況，其諧波會被放大，且此種諧波長時間存在。值得我們關注的是，為光伏發電系統提供能量，這樣一來，其工作的穩定性受到影響，對于陜南地區而言，其光照比較強，這里不包括降水天氣、陰天等，因分布式光伏發電系統在這些天氣之中不能高效工作，且穩定性不高，導致并網情況下的低壓電網受到影響，同時其電壓發生波動。此外，在并網之后增加配電系統工作的難度，所以，需要集中、傳輸和分配其電能的，基于此，電網工作的壓力越來越大。

2.3 分布式光伏發電系統造成的孤島效應

所謂孤島效應是指，當對分布式光伏發電系統實施并網之后，所發生的這種效應。此系統的作業并立于大電網，就大電網分析，當其遇到故障時，則其可能不再供電，對于分布式光伏發電系統端而言，若其對該情況不了解的話，仍然按照常規工作要求供電給電網，使其電能被浪費，與此同時，從事電網檢修、維護工作的人員也會有傷害。基于并網運行，即便分布式光伏發電系統一端出現故障，也會有一部分大電網中的電能進入到分布式光伏發電系統中，使分布式光伏發電系統端無法順利工作，針對低壓電網分析，若其作為一個單相分布式發電系統存在的話，使其系統三相負荷形成欠相供電的情況。

3 相關影響的解決措施

3.1 電能質量相關影響的解決措施

我們不論采取何種措施也避免不了分布式光伏發電系統給電能質量帶來的影響，但可以采取一些應對措施，諸如，技術性措施，使其影響的級別得以降低。就陜南某地的分布式光伏發電系統分析，當地政府部門對其建設工作實施統籌管理，所以，可以對項目進行具體分析，在規劃階段，同時選用適宜的電能質量治理裝置，然后把其配置于分布式光伏發電系統的一端，并對系統功能進行測試。在并網之前，其按照一定的標準，即10MW的裝機容量，且對諧波提出要求，即其控制的有效性大于等于60%。對于蓄電池而言，其容量應大于等于系統的發電總量，即在16-32小時之間，進而符合其基本要求，即針對臨時輸電、輸電的穩定性。

3.2 孤島效應的解決措施

如今在處理孤島效應的時候，以技術性檢測為方式，同時借助各類檢測手段對電網工作的態勢做到及時了解，再對問題進行分析采取適宜的手段來解決。孤島效應沒有一定的規律性，為了提升總體作業的效率可以分布式監控的方式來進行，在使用此方式的時候，需要在分布式光伏發電系統、低壓電網的并網點等地方安置對應設備，此設備對地網情況比較了解，同時接入點的工作態勢能夠在第一時間被偵知到，若電網作業不能順利完成，且不再供電的時候，需要把此信息以最快的速度傳遞到管理端，使分布式光伏發電系統不再輸電，基于此，大容量蓄電池中保存那些多余的電能，當蓄電池達到滿容之后，則不再發電；對于設備偵知分布式光伏發電系統來說，當其不能正常工作的話，其會形成警報聲，進而分布式光伏發電系統不再接收電網電能，從而保護此系統。

3.3 模擬實驗和綜合評析

為了進行模擬實驗，就陜南山區某處的分布式光伏發電系統并網點進行研究，同時基于計算機構建模擬系統，并對工作效果進行分析，憑借電能質量治理裝置、智能技術、檢測手段等內容?；诖?，通過計算機對其參數進行模擬，其動態指標主要包括以下方面，諸如，天氣的情況、低壓電網工作異常、光伏發電系統工作異常等，這樣一來，積極有效地控制電網的諧波，一旦不能正常運行的話，則警報會被及時發出，即分布在每一處的設備，進而達到電網工作所需。

4 結論

總而言之，本文主要分析以下方面，諸如，分布式電源對電能質量、孤島效應等影響，同時提出對應措施?；诖?，通過模擬實驗和綜合評析對其有效性給予證明，可在實際工作中達到推廣與應用。

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