分布式光伏儲能發電項目對電網的影響

何植培

（廣東電網有限責任公司東莞供電局，廣東 東莞 523000）

0 引 言

進入21世紀以來，人們對傳統能源消耗造成的環境破壞認識越來越深刻，發展清潔成為國家戰略。清潔能源正逐漸走入人們的生產生活，用以解決當前的環境污染問題。分布式光伏儲能作為一種新型的發電形式，它能夠帶來更好的環境和經濟效益，符合我國社會經濟的發展需求，具有重要的安全和戰略意義[1]。本文通過分析分布式光伏儲能發電項目，發現其中存在的問題，找到科學應對策略，以實現項目的應用發展。

1 分布式光伏儲能發電項目及特點

分布式光伏儲能發電是指運用光伏組件和分散的太陽能發電設備布置在電力用戶附近，將太陽光能轉換為電能的一個小型的發電體系（具體見圖1），從而減少對傳統石油和化學能源的消耗。分布式光伏儲能發電項目是在盡可能利用光伏資源的同時，減少光伏電源并網對公用電網的不良影響，以提升不同分布式電力來源的互補性，實現電力行業的穩定發展。在建設分布式光伏儲能發電項目時，相關研究人員需要結合當地的實際狀況，調查不同用電時間段的負荷量以不同季節的光照時間及儲能裝置、電池裝置本身性能等，從而進行具體的系統設計。

圖1 分布式光伏儲能發電項目體系

分布式光伏儲能發電項目與傳統發電項目不同，它有著自身的特點，主要表現在以下3個方面。首先，該項目可以實現就近發電、就近轉換以及就近使用，剩余電量可以實現共享，大大節省電能調節成本，實現就地消納，為電力行業的長遠發展奠定良好基礎。其次，該項目較為靈活，可以抵抗較大的災害，一旦當地電網出現大面積故障，分布式光伏儲能發電可以在一定范圍內實現電力供應。最后，該項目的儲能技術可以彌補光伏技術的一些缺陷，如單純的光伏發電只能白天發電，晚上不發電，而分布式光伏儲能發電項目可以實現晚上對用戶的供電，以達到削峰填谷的作用。

2 分布式光伏儲能發電項目對電網的影響

2.1 對電網運行的影響

與傳統發電項目相比，分布式光伏儲能發電項目的接入點數量較多且較為分散。在并網過程中需要相關人員科學把握技術節點，以保障并網質量。一方面，該項目會對電網的運行產生一定的影響；另一方面，由于分布式光伏儲能發電項目與電網的連接復雜，需要加強對并網操作的管理與監督，以確保電網的穩定運行。不同項目的并網方式不同，對電網運行產生的影響也不同。一般情況下，分布式光伏儲能發電項目可以單獨離網，不會對電網本身產生不良影響，但該項目一旦并網則會導致電網電壓波動，嚴重時還會破壞電網繼電保護裝置[2]。

2.2 對電網電能質量的影響

電網電能質量的高低將直接影響整個電力系統的運行效益，分布式光伏儲能發電項目一旦并網，會對電網質量產生影響。例如，該項目的并網容量和并網位置會影響整個電網的電壓分布，電壓過大會對相應的繼電保護裝置造成破壞，進而不利于電網的穩定運行。因此，分布式光伏儲能發電項目通常會設置逆變器來接入電網，但該裝置的關斷與開通狀態頻繁切換會產生諧波污染，使得整個線路的繼電保護性能下降，甚至影響其他并聯分支[3]。

此外，光伏接入對配網電壓的影響程度也受配網負荷狀態和負荷類型的影響，其他條件一致的情況下，負荷類型以工業負荷居多的配網對光伏的接納能力最強，而居民類型負荷居多的配網對光伏的接納能力較小。不同負荷類型日負荷曲線見圖2。

圖2 不同負荷類型日負荷曲線

2.3 對電網控制的影響

分布式光伏儲能發電項目對電網控制策略具有一定的影響，這是因為該項目的控制難度較大。由于項目所處區域、所處季節以及天氣的變化，每個項目的發電量和存儲量不同（具體見圖3），并網后相關人員無法及時掌握相關信息，使得發電計劃的制定和實施無法保證其科學性，一定程度上降低了管理人員對電網的控制能力，不利于電力行業的發展。此外，分布式光伏儲能發電項目并網的電源點較為分散，一旦項目數量增加，其控制難度會成倍提升，從而對電力的調度和調節產生不良影響，同時還會擴大電網的監控范圍，提升監控壓力。

圖3 某地春分、夏至不同天氣光伏儲能發電狀況

2.4 對電網規劃的影響

分布式光伏儲能發電項目在并網后會對電網的規劃產生相應的影響，這是因為該項目一旦并網就需要技術人員設計一種新的電力交換體系，能夠將光伏能源的收集、存儲、傳輸、控制、管理以及分配等融為一體，但也會增加整個并網系統的復雜性，改造規劃的難度也會隨之增加，對此需要技術及管理人員做好充分準備[4]。此外，由于分布式光伏儲能發電項目的特殊性，在并網完成后，該地區的電量負荷預測難度會提升，進而對電網規劃產生影響，需要規劃者做好充足預案，最大限度保障母線電壓和供電的穩定性，提高分布式光伏儲能發電項目的實用性，以推動該項目的更好發展。

3 提高分布式光伏儲能發電項目質量的有效對策

3.1 加強技術創新與優化

提高分布式光伏儲能發電項目質量，就要加強技術創新與優化，具體要做到以下3點。

3.1.1 提升并網逆變器性能，做好諧波抑制

逆變器能夠將光伏組件產生的直流電轉換為交流電，并根據相應指令按照比例輸出無功，以確保電壓處于正常范圍。在建設分布式光伏儲能發電項目時，可以將逆變器配合智能有功無功調節設備，實現項目的動態功率因數控制，這樣不僅能夠降低投資成本，還能夠提高功率穩定性。此外，由于光伏發電處于低功率狀態時會產生較大的電流諧波，因此相關人員還可以采用群控技術，將多臺逆變器并聯，實現逆變器之間的協調，增強了直流一側的電容量，提高逆變器發電功率，降低諧波帶來的不良影響，為整個項目的發展提供技術支持[5]。

3.1.2 重視并網穿透率與逆功率問題

相關研究顯示，分布式光伏儲能發電項目穿透率應低于配電網容量的15%，這樣才能確保并網的安全性。如果穿透率升高，則容易出現過壓問題。在建設該項目時，可以設計科學的直流配電系統準則，并運用支持供電系統和能量管理通信協議，保障光伏發電系統的穩定。解決逆流問題，還應在電網中配置相應的警報裝置及逆功率監測設備，一旦出現異常，系統能夠自動報警并進行斷網控制。

3.1.3 科學選擇線路型號

線路型號對線路傳輸容量有較大影響，不同配電網其常用線路型號不同。以低壓配電網為例，導線型號為LGJ-70，最大載流量為215 A，電纜型號為YJLV-70，最大載流量為140 A（具體見表1）。因此，開展分布式光伏儲能發電項目時，需要結合實際狀況選擇相應的線路型號，以滿足該項目最大輸出功率，提升其并網容量，更好推動分布式光伏儲能發電項目的技術發展。

表1 低壓配電網常用線路型號及最大載流量

3.2 做好政策激勵與支持

提高分布式光伏儲能發電項目質量，不僅需要技術方面的創新，還需要做好政策方面的激勵與支持。相關部門需要對分布式光伏儲能發電項目有足夠的認識，針對其發展存在的問題制定科學的引導政策。例如制定和出臺與該項目發展相適應的配套措施，并結合不同地區的特點，引導投資者進入該領域，拓寬分布式光伏儲能發電項目的融資渠道。政府部門應做好財政補貼，并將其與其他光伏產業相結合，增強該項目的吸引力，如增加光伏發電項目電價補貼，制定分布式光伏發電獎勵機制等，以促進該項目的發展。此外，還應建立監督機制，科學管控電網系統，確保整個系統的安全，為電力行業的進一步發展奠定良好基礎。

4 結 論

分布式光伏儲能發電項目作為新能源發展項目之一，它符合時代發展要求，能夠降低對環境的污染。做好分布式光伏儲能發電項目的并網工作，可以降低其對電網的不良影響，提升電網穩定性。在今后的發展中，相關人員應加強技術創新，提升并網逆變器性能，做好諧波抑制，積極解決并網穿透率與逆功率問題，選擇合適的線路型號，以達到最終發展目標，推動社會經濟的進步。此外，政府部門也要加強政策激勵與支持，加大對電力公司及相關投資者的補貼，從而激發該項目的發展潛力。