光伏發電接入對配電網低壓臺區線損的影響

劉雪峰 彭為杰 鮮文淵 程維揚

摘要：近年來，能源緊缺問題，環境污染問題，能源結構不合理問題層出不窮，而太陽能光伏發電可以有效減少對能源資源的損耗，并取得了政府支持與重視。光伏發電是可再生能源的重要組成部分，由于其具有方便取能與清潔等優點，越來越多的分布式 光伏發電接入了電力系統。基于此，本文對光伏發電的原理及并網典型方式以及光伏發電接入對配電網低壓臺區線損的影響進行了分析。

關鍵詞：光伏發電;配電網;低壓臺區;線損

1光伏發電的原理及并網典型方式

1.1光伏發電原理

單個光伏電池可視為PN節點，當它被太陽光激發時，會產生一個電子-空穴對“。分布式光伏發電系統產生的電能一般不能直接供人們使用，需要通過多個環節進行轉換和改進氣。

1.2光伏電源并網典型方式

分布式光伏發電低壓配電網的典型接入方式及特點如下所。

（1）380V接入公共電網配電箱

當光伏發電采取這種方式接入電網時，其接入容量一般不大于100kW"。

（2）380V接入公共電網配電室

采用這種接入方式時，接入容量一般為20kW-400kW。由于該模式并網容量大，不存在單相接入，在并網點安裝單相計量裝置即可。這種方法需要占用配電室或箱變的低壓出口開關。若預留位置不足，可能造成設備改造或新增而增加費用。這種方式一般由集體用戶應用。

（3）380V接入用戶配電箱

采用這種接入方式，其接入容量一般不大于400kWo由于這種方法需要優先考慮用戶的內部負載，安裝地址受用戶的用電地址限制。

（4）380V接入用戶配電室

采用這種方式并網的接入點是用戶配電室，并且事先要在電網連接點安裝一個雙向計量裝置。

2 光伏發電接入對配電網低壓臺區線損的影響分析

2.1 儲能設備對可靠性的影響

模擬了對電纜可靠性的影響，并在總線6上保持選中狀態。，隨著風機和光伏系統容量的增加，系統可靠性呈現顯著的正趨勢，例如b .在10芯電池充電時將風扇系統的可靠性提高到99.9565，將光伏系統的可靠性提高到99.9553%，并改變其他組的可靠性。存儲電池可以大大提高電纜系統的可靠性。

2.2 對繼電保護影響

我國配電網主要是以單電源放射狀結構為主，并采用限時速斷和速斷的保護形式，不具有方向性。當分布式電源接入配電網中，注入功率會縮小繼電保護的范圍，對整體線路不能進行可靠的保護，當其他并聯分支發生故障時，會因分布式光伏的安裝產生繼電保護誤動作。傳統配電保護系統的網絡類型主要是由重合器、斷路器和保險絲所組成，三段式過流保護是備用保護和主保護，并在變電站饋電線路中得到廣泛應用，過流分段的時限和動作值時限了下級饋電線路和電力線路主保護的后備保護，根據預先所制定的操作程序來進行故障切除，并通過重合動作來使系統通電時瞬時故障和隔離故障恢復。在支饋線中裝設熔斷絲，當電流在一定時間內大于不允許的電流值時，熔斷器會對一些有缺陷的部件進行熔斷，并隔離。而斷路器和重合器、熔斷器和熔斷器之間的選擇性主要是根據斷路器動作的電流值，以及重合器操作程序、熔斷器等進行共同決定。在配電網中接入大量分布式電源，使敷設饋電結構更加復雜。

2.3 諧波責任量化計算

（1）原背景諧波電壓。將父網格或連接到PCC的分布式電源所產生的畸變電壓定義為背景輸出電壓。（2）離子背景諧波電壓。CPC配電準則允許理論功率平衡，其中功率元件和盲流元件完全符合系統側單元電壓引起的系統電壓（帶有諧波）。分布式電源是影響用戶后臺電壓負載的電源組件。背景應力和原始背景應力都會導致負載不均。為此，分布式電流反映了原電壓對背景的綜合作用和次電壓對背景的綜合作用。輸出電流反映非線性負荷特性，是用戶引起的諧波負荷電流。系統阻抗變異性的特點是不同電壓值的變化。電流、電流、電流、停電等不同階段的諧波分量反映了背景電壓的失真，電流不平衡反映了系統上下兩部分的用戶特點。這樣，就可以隔離中共中央測量電流中用戶發出的諧波電流，定制系統上部的責任。

2.4 分級區域協調的自校正控制技術

當出現故障時，電網斷電會對生產和生活產生重大影響，從而使“自我感知”能夠及時得到診斷、控制和糾正。因此，在各級配電網和配電網的自校正控制方法中，采用了適合區域的自校正控制方法，以確保光源和配電網的安全、優質、穩定和經濟高效的運行。2-3-6基地基礎設施采用分布式、寬范圍和適應性配電，由兩個控制邏輯循環、三級控制結構和六個控制電路組成。雙環控制邏輯中的局部控制被解釋為光伏電源并網裝置的局部控制，局部控制在開關網絡智能終端保護過程中不需要主開關和變電站之間的二次連接。利用端點之間的通信隔離故障區域，為非故障區域供電，執行處理和結果輸入上報過程。

2.5 對配電網暫態運行影響

在配電網中接入光伏電源，對配電網的暫態運行產生一定的影響，主要體現在對系統電壓波動的影響。在傳統配電網中主要是通過有功和無功負荷隨著時間變化來產生系統電壓波動，并沿著線路的末端方向進行電壓波動，并在系統末端附近產生集中負荷，電壓波動也更大，因此一般需要避免這種情況發生。在配電網中接入分布式光伏電源，對系統電壓波動會產生一定的影響，如當分布式光伏電源和負荷在協調運行的情況下，分布式光伏電源輸出量的大小會隨著負荷的變化而變化，當負荷增加時會隨之增加，反之當負荷減少時也會隨之減少，此時分布式光伏電源會對系統電壓波動產生抑制。其次，如果分布式光伏電源和當地負荷之間的運行不協調，如通過自然資源發電，此時電流的輸出量則在一定程度上受到自然資源的影響，如風速、太陽光照強度等，此時電流輸出量難以得到控制，因此這類分布式光伏電源難以和當地負荷協調運行，并增加了系統電壓波動情況。

3 結束語

綜上所述，縱觀中國太陽能發電的現狀，總體發電水平仍然較低，并且存在很多問題，對光伏發電的發展產生了嚴重影響。因此，有必要集中精力改善和解決這些問題，以便在將來有效地促進中國太陽能光伏發電的發展。

參考文獻

[1]秦騰. 分布式光伏發電接入配電網影響的實測與仿真分析[D].山東大學，2019.

[2]朱明星，潘巖，高博.光伏扶貧地區調壓器提升低壓配電網電能質量的應用研究[J].供用電，2017，34（10）：19-25.

[3]周俊文. 基于分布式電源的低電壓治理探究[D].沈陽農業大學，2017.