分布式光伏并網問題分析與建議

劉永貴

【摘 ?要】我國針對現階段經濟發展與能源緊張之間的矛盾問題，提出了節能減排的口號，以此減少對不可再生能源的依賴，使用可再生的新能源進行生產運行與活動。我國的供電局勢一直處于供不應求的狀態，因此國家電網、供電單位提出了多方面的改進措施，例如西電東輸、峰谷供電等，但是這僅能緩解部分供電危機，而采用目前應用效果極佳的分布式光伏發電技術，可以保證滿足區域內所有用電群體的用電需求，確保人們可以順利開展各項活動。

【關鍵詞】分布式;光伏并網;問題

1分布式光伏電源概述

使用可再生的太陽能進行電能轉化時，可以使用太陽能電池板將太陽能轉化為電能，這種獲取電能的裝置即光伏電源，其依托太陽的光生伏特效應，將太陽發出的熱量，在電池板等裝置的作用下，生產出電能，這種電能可以作為有效的電源供應給所需的人使用。光伏電源的裝置結構主要包括三部分，即控制器、太陽能電池板、逆變器，在共同作用下進行電能的發電與儲存。這種電源的電壓等級較低，在生產使用的過程中，不會對環境造成破壞，使用靈活，尤其是對于一些偏遠山區的居民而言，使用太陽能供電的效果好于電網供電，其應用優勢非常明顯。在使用區域發電后，該電源可以獨立使用，或者可以連接周邊的配電網共同配電。其有著較強的地區適應性，儲備的電能基本可以供應本地區人們的用電所需。但是在進行電能轉化時，太陽能受氣候等因素干擾，容易出現輸出功率異常等情況，并網運行可能會對配電網運行的穩定性產生影響，使得電網的負荷調控無法順利進行。現階段，國家電網公司對于分布式光伏并網工作提出了規范性要求，使得光伏電源需要按照要求進行并網輸電，減少并網后的不利影響。要求指出，首先，并網后光伏電源可以為電網輸送電力資源，且能夠促使電網穩定運行。其次，接入的光伏電源數量需要控制，多個電源的總體影響較大，且接入的總容量需控制，不可超過上級變壓器有效負荷量的1/4。最后，該電源的短路和額定電流的比值需要在10kV以上;根據電網條件、裝機容量，確定并網電壓等級，一般光伏電源的電壓值處于8kV以下，或者低于8kV時，配電網的電壓值即為220kV等。如果接入的低電壓、高電壓均符合并網標準，則可以先進行低電壓的并網。因此，供電單位在本地區的供電中，根據該項標準對并網工作進行檢查監督，找出影響電網穩定性的因素，及時采取有效的手段進行規避處理，確保分布式光伏并網工作的安全可靠性。

2分布式光伏發電對配電網的影響及存在的問題

2.1影響潮流分布

分布式光伏發電與傳統電源系統有較大差異，其受溫度、陽光輻射等外部環境影響較大，輸出功率容易變動，呈現浮動性特點。然而此類變化有規律可循，一般情況下，陽光晴朗時的光伏發電力度強，系統能夠正常運行，到了烏云密布天氣，系統電力微弱。受此特點影響，光伏電源在運行期間會對配電網帶來不利影響。傳統的配電網為輻射式結構，電源連接在用戶端模處，利用分布式光伏發電技術后，相當于在配電網中增加了電源數量，致使潮流分布更為復雜，容易出現逆流問題，而配電網中電壓也會受到影響，變得混亂。除此之外，分布式電源容量和連接位置也會對配電網中潮流的大小帶來影響，使之發生波動。

2.2電壓偏差與波動

光伏發電會對配電網中的電能質量帶來影響，通常情況下，電力系統中存在不同負荷點，電壓會跟隨潮流流向逐漸下降。然而采用分布式光伏發電模式后，在潮流復雜的情況下，一旦出現逆流問題，會使傳輸功率降低，導致負荷點電壓上升，進而出現電壓偏差。而光伏電源作為配電網系統中的關鍵部分，出力程度不同會導致潮流發生變化，憑借系統自身的能力很難對此進行控制。如果工作人員并未按規定開啟與暫停分布式電源，在其接入或退出系統時，可能致使輸出功率大幅變化，電壓出現較大波動及閃變。另外，溫度變化、陽光強度等也會導致電流輸出功率浮動與電壓波動。

2.3諧波污染與孤島問題

在光伏電源供電期間，輸出的直流電經過逆變器會轉變為交流電，在配電網系統中可能出現諧波污染。一般情況下，工作人員可以加入合適的濾波器，對光伏容量較低的電源進行控制，避免出現諧波污染。但是近年來，光伏發電規模逐漸擴大，配電網中電量日益增長，以此方式控制污染效果不佳，為此，我國技術人員需要繼續進行研究與實踐，爭取早日提出可以解決此問題的對策。另外，分布式光伏發電也會導致孤島問題的出現，尤其在配電網斷電情況下，供電企業不易掌控光伏電源的情況。隨著并網系統的敷設，孤島面積會加大，帶來嚴重危害，影響人類與電力設備的正常工作。即便在供電恢復以后，配電網也會因為相位間的差異問題遭受沖擊。

3分布式光伏發電并網問題的解決建議

3.1創新調壓設備

針對以上分布式光伏發電并網存在的問題，技術人員需要深入研究，制定針對性的解決策略。為了改善配電網電壓偏差的情況，可以對調壓設備進行優化與創新。在光伏發電模式下，企業需要引進無功發生器、靜止補償設備等先進系統，使其發揮作用，調節配電網的電壓。

3.2調節變壓器變比與光伏電源接入位置

對配電網中的變壓器變比進行調解，可以科學分配線路的電壓，減小與預期的偏差程度，避免其超出供電范圍。在工作期間，技術人員需要先調節變壓器，之后再介入光伏電源，期間要對線路情況進行實時探測，需多次調整變比，通過反復操作達到預期效果。如果部分配電網系統無法調節變壓器，技術人員需要對改變分接頭的壓力。如果依然無法平衡電壓，則更換其他類型的變壓器，選擇有載調壓功能的設備最佳，從而使其攜帶負載調壓，幫助范圍、速度達成標準。因為光伏電源會受太陽光照及輻射強度的影響，造成出力大小的波動，如果出力逐步增強，配電網線路潮流會隨之降低。

3.3運用靈活性策略

一般情況下，如果分布式光伏電源進入量不同，使用一類調壓方式難以合理分布電壓，此時工作人員需要創新思維，采取靈活性策略進行實踐。可以同步對光伏電源接入位置及變壓器變比進行調整，如此能夠縮短電壓高低差值，從而提高配電網系統的平衡穩定性。但是在進行具體操作時，要注意先后順序，需先調整光伏電源進入位置，并觀測電壓值情況，如果其已達到標準，即不必進行下一步驟。如未達成標準，則要對變壓器分接頭的電壓進行調節，從而使配電網中的電壓合理分布，并保持平穩。

3.4同步并網

同步并網是解決分布式光伏發電并網問題的有效方式之一，在電源接入系統時，工作人員要確定配電網電壓與電源頻率的一致性。在電網系統閉合之前，也要跟蹤了解具體情況，在保證系統相位、頻率等參數符合標準后，方可開始閉合。以5000～1000kW容量的分布式電源為例，其頻率差達到0.2Hz，相位差與電壓差為15與5時，即符合標準。

4結論

綜上所述，近年來，分布式光伏電源被廣泛應用在電力系統中，然而在其并網期間，會對配電網帶來不利影響，致使電力系統運行質量降低。因此相關人員需要對該問題進行深入研究，分析存在的原因，制定出應對策略，可以對并網方式進行優化設計，合理方式調節電壓，從而促進配電網的平穩運行。

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（作者單位：新疆名品電力有限公司）