淺析分布式發(fā)電對配電網(wǎng)電壓分布的影響

沈林

摘要：分布式光伏作為一種污染力小，環(huán)保效益較為突出的新型發(fā)電系統(tǒng)，它具有相對的獨(dú)立性和并網(wǎng)性，我國現(xiàn)存光伏發(fā)電主要有集中式和分布式兩種，本文主要從分布式體系架構(gòu)入手，結(jié)合對配電網(wǎng)電壓波動的影響，提出問題的解決途徑，希望能為合理、科學(xué)地解決電壓越限等問題提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電;配電網(wǎng)電壓;影響

在分布式光伏電源運(yùn)作的過程中，由于大量分布式電源的接入，導(dǎo)致局域電網(wǎng)負(fù)荷監(jiān)測出現(xiàn)混亂，也因此造成配電網(wǎng)各種安全隱患逐漸顯現(xiàn)。為了減小分布式光伏對配電網(wǎng)的影響，本文將從分布式光伏的具體現(xiàn)狀展開研究，對分布式光伏對配電網(wǎng)產(chǎn)生的各種重要影響，進(jìn)行綜合性分析。

一、分布式光伏發(fā)電對配電用電壓的影響分析

（一）節(jié)點(diǎn)配網(wǎng)架構(gòu)

在配網(wǎng)接線的過程中.按照傳統(tǒng)接線方式，其表現(xiàn)出的特點(diǎn)為對環(huán)網(wǎng)銜接、輻射接線、樹干式銜接進(jìn)行整合，在集中形式條件下，主要以開式方式運(yùn)行。因此，在發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的同時(shí)，必須根據(jù)一定的架構(gòu)對配網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置。繼而構(gòu)建輻射架構(gòu)。該框架需要具備如下特點(diǎn)：第一，對配網(wǎng)架構(gòu)體系中的變壓器調(diào)和范圍進(jìn)行限制。并擬定在5%左右，以此保證在各個(gè)時(shí)段下對系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)載數(shù)值進(jìn)行協(xié)調(diào);第二，節(jié)點(diǎn)配網(wǎng)框架需要具備一定的獨(dú)立特性。這些特性需要涵蓋許多線路。比如混合線路、架空線路，對這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合;第三，根據(jù)接線態(tài)勢分析配網(wǎng)母線的表現(xiàn)特征。與母線供應(yīng)的負(fù)荷相比，當(dāng)體系中的容量增加到與母線一致時(shí)，會對上層體系造成干擾。在該負(fù)荷變化范圍內(nèi)，干擾偏小。因此。必須采取相應(yīng)的調(diào)壓管控措施.對電壓源頭進(jìn)行架設(shè)。

（二）不同時(shí)段的電壓影響

在不同時(shí)段的電壓路徑下。多重節(jié)點(diǎn)需通過特定負(fù)荷進(jìn)行搭配。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)際運(yùn)行中，電源功率應(yīng)設(shè)定為0，若引入實(shí)際因素。則需將節(jié)點(diǎn)負(fù)荷、等值阻抗一并考慮在內(nèi)。注入功率時(shí)，若從開始到后期的節(jié)點(diǎn)在光伏電壓構(gòu)架下進(jìn)行，會發(fā)生電壓縮減現(xiàn)象，導(dǎo)致線路損耗增加，并使電力企業(yè)成本增加。因此，應(yīng)當(dāng)將電源功率數(shù)值設(shè)定為大于0。當(dāng)光伏電源接入發(fā)電體系時(shí)，其電壓縮減現(xiàn)象處于大范圍內(nèi)，導(dǎo)致疊加后的功率被視為有功功率。這種運(yùn)行方式也會帶來一定的影響，不僅會導(dǎo)致電壓增大，還會對構(gòu)架中的電壓造成影響，繼而將其設(shè)定為負(fù)數(shù)。若光伏線路中的電壓差值對外顯示大于0，就會出現(xiàn)電壓縮減現(xiàn)象;若對外顯示小于9，電壓就會不斷升高。

（三）歸納總結(jié)

在實(shí)際的配網(wǎng)框架內(nèi)，分布式光伏發(fā)電會引起電壓升降變化，這種變化會引發(fā)許多問題，比如電源變更、電壓增大、電壓縮減等[1]。在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，若節(jié)點(diǎn)被銜接，就會降低路徑范圍內(nèi)的損耗。這種降低損耗的方法可以在一定程度上提高電力企業(yè)的實(shí)際效益，為電力企業(yè)發(fā)展助力，還可以在線路反饋中對總電壓進(jìn)行優(yōu)化。對節(jié)點(diǎn)布設(shè)進(jìn)行細(xì)化，使光伏電源輸出功率高于負(fù)功率，進(jìn)而使母線的電壓持續(xù)增大。若電源不具有分布式態(tài)勢，隨著負(fù)荷的改變，會引起相應(yīng)的電壓耗費(fèi)，從而在后續(xù)的計(jì)算之中電源負(fù)荷會成為正值。因此，系統(tǒng)路徑內(nèi)的電壓只要滿足實(shí)際要求，就可以避免電壓越限的情況。

二、分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)電壓的影響的具體對策

（一）安裝安全自動裝置

通常情況下，各個(gè)光伏電站的并網(wǎng)方式之間并不相同，彼此各有特點(diǎn)。究其原因，在于光伏電站受到電網(wǎng)架構(gòu)的影響[2]。因此，建議企業(yè)按照各個(gè)光伏電站本身的特點(diǎn)，為電站裝設(shè)對應(yīng)的安全自動裝置。安裝過程中，企業(yè)工作人員應(yīng)遵照如下基本原則：若情況較為緊急，建議工作人員自系統(tǒng)內(nèi)切除光伏電站，僅僅保留系統(tǒng)本身，以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性，從而建立完善第三道防線。

（二）分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng)保護(hù)

當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障由保護(hù)動作切除故障線路后，若分布式光伏發(fā)電沒有及時(shí)脫離系統(tǒng)，則分布式光伏發(fā)電與供電區(qū)域內(nèi)的周邊負(fù)荷可能形成一個(gè)非計(jì)劃性孤島，十分不利于系統(tǒng)的安全運(yùn)行。主要可引起3方面的問題：（1）若孤島不具備自身控制和調(diào)節(jié)功能，則孤島內(nèi)的供電電壓和頻率將失去參考而波動，因而損害用電設(shè)備。（2）孤島形成后，其存在性和供電范圍都不可知，可能使已被切除脫離電源的線路依然帶有危險(xiǎn)電壓，從而威脅電網(wǎng)檢修人員人身安全。（3）當(dāng)故障消除、電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，孤島作為有源系統(tǒng)并入電網(wǎng)可能非同期合閘，產(chǎn)生合閘沖擊可損害開關(guān)設(shè)備，甚至造成合閘失敗。因此，為了防止分布式光伏發(fā)電非計(jì)劃性孤島，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，要求防孤島保護(hù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)動作切除分布式光伏發(fā)電，使其脫離配電網(wǎng)。

（三）阻止電壓越限

經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)取得了較好的應(yīng)用效果，為電力企業(yè)帶來了收益[3]。在實(shí)際表現(xiàn)出的功率中，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步將光伏發(fā)電控制在合理的范圍內(nèi)。在對功率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以將移動平均方法作為主要的計(jì)算方法。然而，與初始發(fā)電功率相比，這種計(jì)算方法的使用會產(chǎn)生較為明顯的縮減現(xiàn)象。根據(jù)光伏系統(tǒng)架構(gòu)和曲線，可以得出功率運(yùn)算總和，進(jìn)而在子系統(tǒng)中計(jì)算得到不同時(shí)段的功率。因此，這種計(jì)算方法在實(shí)際計(jì)算過程中具有多方面的優(yōu)勢。為了進(jìn)一步對實(shí)際的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行精確，可以采用特別的滑窗方式來得到最佳效果。

結(jié)語：

總而言之，在配電網(wǎng)自動化水平不斷提高的背景下，作為一種近年來逐漸廣泛應(yīng)用起來的新型發(fā)電技術(shù)，分布式光伏電源接入到配電網(wǎng)會對傳統(tǒng)配電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的影響，不僅影響到配電網(wǎng)的潮流分布，同時(shí)也會使其電能質(zhì)量獲得極大地提升。目前分布式光伏發(fā)電仍然處于發(fā)展階段，其在接入配電網(wǎng)后仍然存在較多的問題有待解決，因此必須明確光伏式發(fā)電對于接入配電網(wǎng)對配電網(wǎng)電壓的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]李羚，蘇安剛.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)電壓分布的影響[J].中國高新區(qū)，2019，000（003）：131.

[2]鞏巖.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)電壓分布的影響[J].名城繪，2019，000（009）：1-1.

[3]鄒彬.分布式電源接入對配電網(wǎng)電壓波動的影響分析[J].信息技術(shù)，2019，v.43;No.337（12）：153-157.

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