光伏用戶接入對臺區線損的影響分析與對策

謝辰璐 鞠鵬 劉松 王興宇 鄭春陽

摘 要：現階段，隨著社會的發展，我國的光伏發電領域的發展也有了很大的改善。分布式光伏發電是一種新型且擁有良好發展前景的發電和能源利用方式，伴隨著居民分布式光伏發電的普及和應用，致使普通居民用戶成為了自發自用的發電站。但大規模的光伏發電在接入電網后，容易對電網運行造成一定的影響。因此對居民分布式光伏發電對電能采集及線損的影響進行分析，具有重要的意義。

關鍵詞：光伏用戶接入 臺區線損 影響分析與對策

引言

近年來，國內外光伏產業獲得了重大進步，分布式光伏發電具有環境友好、投資少、建設周期短、占地面積小、地域局限性小等優點，發展快速，同時，為消化由于歐洲和美國雙反及國內光伏產業發展導致的產能過剩，國內出現大量分布式光伏扶貧項目。分布式光伏并網后，有利于實現能量的就地平衡，對提高偏遠地區配電網電壓質量也有積極的影響。但與此同時，分布式光伏并網，使電網由單一電源結構變為多電源結構，容易出現潮流逆向流動的情況，使變電站變壓器負荷大幅波動，對配電網的經濟運行，特別是網損產生較大影響。

一、光伏并網對地區電網線損的影響

在應用太陽能光伏發電技術的過程中，必須要將光伏電源，與某地區的電網系統進行連接，這一操作會在一定程度上改變電網系統中電流的分布形式。在原來的電網中，功率的流向是單一的，由正荷向負荷流動，而連接光伏電源后，其功率流向也會發生改變，不再是單一路線。在光伏并網中線路電壓相同情況下，以實驗作為前提，能夠對光伏電源的容量和電源接入位置、地方電網線損三者之間的關系進行計算。通過多次實驗得到的結果和相關數據，以此為根據制定相關的模型，能夠進一步分析對線損模型的實際情況，從而深入了解光伏并網對地區電網線損的實際影響情況，為改善光伏并網的性能而提供更多的參考依據。

二、優化措施分析

（一）光伏電源容量影響的分析

假設該供電系統的網架結構保持不變，從而確保只有供電系統負荷以及光伏電源會對地方電網產生線損影響。在實際地區的改供電系統中，在符合分布的情況下，以網架結構不會變化作為前提，當光伏發電的電源電量處于充滿狀態時，將其接入地方電網中，就能夠得到相應的實驗數據。在對這些實驗數據進行分析后，得出以下結論：（1）連接光伏電源相和地方電網后，在一定范圍內產生的并網容量能夠使地方電網線損率降低，但超過這個范圍后，地方電網線損率就會提高。在對實驗結果進行仿真分析后得出最終結論，當光伏發電電源容量小于地方電網的承載負荷時，線損率就會降低;反之，線損率則會大幅度提高。（2）在線損率的狀態下，將這一階段的并網容量稱之為最佳光伏電源容量。外界因素會對最佳容量的大小和范圍產生影響，而網架結構和網架承載負荷是最主要的影響因素，兩者之間成正相關;除此之外，最佳容量值還會受到主電網變壓器和光伏電源注入節點之間的電氣距離的影響，距離越近容量越大。一般來說，光伏并網的最佳容量值低于地方電網負荷值，通過試驗證明，光伏并網最佳容量值應當為地方電網負荷值的 30%，此時能夠更好的發揮出光伏并網的優勢，同時這也是檢驗光伏電網對地方電網線損影響的重要依據。

（二）光伏電源容量對線損的影響

為保證線損只會受到光伏電源容量的影響，首先要使供電系統的網絡架構始終保持在穩定的狀態，只有這樣，才能在分析光伏電源容量對線損的影響時，不考慮電網的網絡架構影響。在分布式光伏電源接入的情況下，假設電網的網架結構不會發生改變，當光伏發電的電源量達到最高值時，需要將其并入電網，從而采集實驗數據，在對數據分析的基礎上，可以得到以下幾個結論：（1）將分布式光伏電源接入電網，可以產生一定的并網容量，有利于減少電網的線損，但如果容量超過臨界值，那么會起到適得其反的效果。在進行實證分析后，對最終結論進行了確定：如果分布式光伏電源容量超出電網承載負荷時，就會導致線損的增加，反之則亦然。（2）在線損率不變的情況下，此時的分布式光伏電源容量達到了最佳值。但這一階段的電源容量卻容易受到外界因素的影響，其中最為關鍵的影響因素為電網網架的結構和承載負荷，二者之間的關系為正向關系;此外，最佳容量值還會受到電網變壓器與光伏電源注入節點之間距離的影響，二者呈反向關系，簡言之距離越遠，電源最佳容量值越大，實驗結果表明，光伏電源最佳容量值最好為電網負荷值的31% 左右，只有電源容量接近這個數值，居民分布式光伏才能對線損起到積極的影響，如果低于或高于這個數值，則會增加線損。

（三）饋線自動化設備功能測試

饋線自動化設備功能測試工作的開展，為了有效保證饋線自動化設備的穩定運行，需要對自動化設備基礎性能展開相應的驗證。這一環節中，其核心內容主要涉及到隔離開關切換過程中，自動化線路需要具備相應的自適應能力。綜合分析來看，饋線自動化設備運行過程中，自動化策略往往不會受到人為操作因素而出現誤動等問題。另一方面，饋線自動化設備還需要具備基礎的電壓、電流型保護功能。通常情況下，測試聯絡開關具有一定的自判斷功能，如果通信與開關均處于正常狀態下，需要合上線路聯絡開關，在此基礎上將主線上一任分段開關斷開。此時，檢查開關是否處于正常的切換情況以及同期功能是否表現正常。整個功能測試過程中，要求詳細記錄主站是否可以對開關狀態進行清晰的顯示，最后對測試結果進行綜合分析。當觀察分析參與保護策略動作這一開關拒動情況下，需要對上下游開關能夠準確控制動作作出相應的驗證。在此基礎上完成對開關動作邏輯的分析。第四，測試結果分析。掌握開關動作情況以及具體的遙信狀態，詳細記錄開關動作結果，分析遙信相關內容。

結語

通過對分布式電接入系統全網線損模型的設計和改進，實現了正確計算全網各電壓等級的損耗，有利于開展“分區、分壓、分線、分臺區”的四分管理工作，并且可以起到監視結算關口電量、各元件損耗及直供電量是否正常的作用，從而達到提高公司經濟效益的目的。

參考文獻

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