光伏電源對農村配電網電能質量的影響

廈門奕昕科技有限公司 顏坤奕

作為發展前景廣闊的清潔能源，光伏發電技術日趨成熟，應用場景日趨廣泛。電力資源是我國社會經濟發展中的重要能源，具有十分重要的現實意義。但同時隨著我國社會經濟的持續性發展，對光伏電源的需求量也在不斷加大，這就給電力資源的工作落實帶來了更大的難度，帶來了更大的挑戰[1]。傳統的電力能源建設，往往伴隨著資源過度消耗的問題和生態環境的污染問題，不利于可持續發展的理念。因此，還需要切實做好光伏電源等清潔能源的發展建設，以此來促進我國的能源產業發展。

1 光伏電源對農村配電網電能質量的積極影響

改革開放以后，我國的經濟進入到了一個高速發展的階段。那么在我國經濟持續建設的過程中，也連帶出了很多問題，其中就業城鄉發展不協調最為突出。經濟的建設帶來了更快速的城市化進程，包括人才、資源、經濟都在大量投入到城市中，一方面促進了城市的發展建設，但另一方面也限制了農村的發展。因此，針對這一問題，我國也提出了鄉村振興的概念，要切實統籌好城市和農村的發展平衡，針對當前農村地區發展建設的實際情況，切實做好優化與完善工作。而電力資源作為經濟建設的重要基礎，首先就需要完善農村地區的配電網工程[2]?；趯夥娫吹膬瀯輥磉M行分析，討論光伏電源基礎上的農村配電網電能質量。

1.1 有利于解決臺區過載和低電壓的問題

在農村配電網應用光伏電源的過程中，首先是更有利于解決臺區過載的問題和低電壓的問題。從當前的實際情況來看，在我國長期發展的過程中，資源更多是流向城市地區，那么這就導致了農村地區的發展是比較落后的。包括經濟的落后、基礎設施的落后等。在農村配電網工程中，現有的配電設備比較老化、現有的配電線路比較老化，并同時存在著用戶分布不集中的問題。實際情況是線徑要更小、臺區的布點要更少、線路的供電半徑要更長等。甚至從部分臺區來看，往往會距離負荷中心過遠[3]。目前，在我國推進鄉村振興政策的背景下，客觀上促進了我國的鄉村經濟發展，這也使得農村地區的實際用電量正在不斷上漲。那么比較集中的反饋則是在節假日期間。在節假日時，很多進城上學、務工的人員往往會回到農村老年過節、休息，從而在短期內增加了農村的人員，增加了農村的用電需求量，承認在部分的臺區出現了過載的問題[4]。

一般認為，當處于穩定運行的狀態時，傳統的配電網在各個負荷點的電壓沿線路潮流方向正在不斷降低。同時，當農村配電網接入了光伏電源后，也在很大程度上改變了農村配電網的潮流方向，甚至在是實際運行的過程中出現了逆向的潮流問題，這就同時連帶出了饋線方面的傳輸功率被降低，并同時使得光伏電源在被接入后的附近負荷點電壓出現了升高的反應，進而對各個負荷點的實際電壓偏差帶來了一定程度的影響。因此，針對這一問題，還需要企業和工作人員做好光伏電源接入位置的確定，通過對光伏電源接入位置的合理把控，來進一步促進配電線路的電壓提升。其中，尤其是要關注光伏電源的在進行末端負荷點接入時，往往對比其他位置，末端的電壓會出現更為明顯的提升。由此可見，在人員針對重載線路末端進行操作或者是針對低電壓臺區進行操作時，可以對光伏電源進行接入，從而提高末端用戶的電壓質量。

1.2 有利于降低線路的電能損耗

在農村配電網建設應用光伏電源的過程中，也能夠降低線路的電能損耗。那么從具體的表現來看，主要體現在兩個方面：首先，通過對光伏電源的接入能夠進一步提高配電線路的電力[8]。期間，如果負荷功率是處于一定的前提下，那么負載的電流便會隨之降低，并同時也連帶出配電線路的電流降低，從而減少了線路的電能損耗；其次，在光伏電源向電網輸送電能的過程中，則能夠進一步降低電網的負載功率，從而一并減少了配電線路中流過的電流，以此來降低電能的損耗。

1.3 有利于消減夏季電網的負荷高峰

一般認為，光伏電源作為一種情結能源，其本身的功率往往與太陽光的照射密度有著很大的關系。期間，如果太陽光的輸出越強烈，那么所帶來的功率也就越大。因此，在夏季氣候時，由于氣候的炎熱、太陽光更大，所以也是用電負荷最高的季節。在夏季時，光伏電源的功率也會更高，這就在一定程度上削減了夏季氣候時的電網高峰負荷作用，從而在一定程度上緩解了電網的供電壓力。

2 光伏電源對農村配電網電能質量的消極影響

光伏電源作為綠色經濟導向下的一種新技術，在經歷了我國的發展后，雖然取得了一定的成就，但從整體情況來看，仍存在著一些問題，與發達國家對比，還有落后支出。同時，在農村建設中，由于農村地區的經濟條件落后、人才缺失、基礎設施不完善等，也給光伏電源的應用帶來了一些阻力，從而引發了一些消極影響。

2.1 存在電壓越限問題

從當前農村配電網應用光伏電源的實際情況來看，也存在一些負面問題，其首要問題便是電壓的越限問題。一般認為，在光伏電源并網的過程中，往往會直接導致周圍用戶的電壓升高。那么在這一過程中，如果線路的負荷本身比較輕，并且光伏電源的并網功率比較大，那么則非常容易導致用戶的電壓越上限。但是針對這一問題，如果考慮光伏電源的功率問題，針對配電變壓器的檔位來進行調整，那么在遇到陰雨天氣和夜間時，則難以保證光伏電源的功率輸出，甚至會導致用戶的電壓越下限問題或者是臺區的配電變壓器過載問題。從當前的實際情況來看，農村地區的配電網其本身并不具備載調壓的能力，那么當出現了過于頻繁的停電問題后，則必然會影響到配電變壓器的使用壽命，造成配電變壓器的老化和損壞。但是如果在面對陰雨天氣和夜間時，對光伏電源進行補償出力，那么則同樣是針對光伏客戶提出了更大容量儲能設備的配置需求，從而在很大程度上增加了光伏電源項目的成本支出，具體的落實難以展開。

2.2 存在孤島安全問題

在農村配電網應用光伏電源的過程中，也存在著孤島的安全問題。一般認為，孤島主要指的是當出現了電網的停電問題后，其中的分布式電源仍然連帶本地的負載進行持續性的獨立運行?；诖?，針對這一問題，往往可以劃分為非計劃孤島和計劃孤島兩個方面。那么從目前的實際情況來看，在農村配電網應該光伏電源的過程中，為了切實保證農村供電的安全性，在進行農村地區的光伏電源配置時，還需要切實做好孤島裝置的設置，要盡可能避免出現孤島運行的問題。但是，在實際情況中，針對孤島問題，往往很容易受到監測延遲問題的影響，從而即便是已經發生了孤島問題，也難以及時對孤島問題進行感知和反饋。在此基礎上，一方面是在光伏電源中會連帶出配電線路的帶電問題，從而在進行電網檢修作業時出現了安全問題，另一方面則是難以針對電壓的幅值和電壓的頻率進行控制，從而對本地的負載安全造成隱患。

2.3 存在其他方面的問題

一般認為，在農村配電網應用光伏電源的過程中，往往是通過逆變器來實現接入操作的，這就很容易在這一過程中進一步增加電網的電壓波動。同時，在企業和工作人員組織開展光伏電源的電壓參數監測、電流參數監測以及頻率監測的過程中，也針對農村配電網的通信問題和農村配電網的自動化問題帶來了更大的挑戰。

3 農村配電網優化電能資源的具體措施

在“十四五規劃”中明確提出了建設高質量經濟的發展目標。所謂的高質量經濟不僅僅是要關注經濟發展建設中的速度問題，更要關注經濟發展的綜合效益問題。其中，包括了經濟發展帶來的生態環境效益、民生效益、科技效益等。而光伏電源在農村配電網工程中的應用則能夠同時體現出這三種效益。首先，與傳統的能源建設，光伏電源使用的是清潔能源，這就減少了能源建設中的污染問題，改善了生態環境，并同時也減少了資源的消耗，更有利于落實可持續發展的理念。其次，在光伏電源應用的過程中，也能夠進一步完善農村地區的基礎設施，為農村地區的經濟發展夯實關鍵性技術，并進一步推動我國的城鄉一體化建設，是鄉村振興大環境下的具體體現。最后，在光伏電源應用于農村配電網工程的過程中，加速了我國的能源產業創新，切實提高了科學技術的水平。由此可見，光伏電源在農村配電網工程中的應用有著十分豐富的意義和作用?；诖?，還需要企業和工作人員切實整合資源，針對現有問題進行提煉，以此來制定出針對性的管理模式和精細化的管理體系，促進我國光伏電源的持續穩定發展，促進我國的農村建設。

3.1 完善光伏電源入網設備的驗收

針對以上問題，在農村配電網應用光伏電源的過程中，企業和工作人員首先是要做好日常的管理工作，從而切實保證光伏電源的電能質量。作為供電部門應當發揮出自身的職責作用，做好光伏電源入網設備的驗收，切實關注光伏電源入網設備的手續問題和質量問題。同時，在進行光伏電源并網工作時，則是需要好電能質量的現場檢測，并同時結合實際的要求來對無功補償裝置進行配置，從而切實提高無功就地的平衡習慣，使功率因素在補償以后，能夠達到90%的理想數值。

3.2 做好光伏電源應用的環節把控

企業和工作人員應當針對光伏電源應用中的每一個環節來做好把控，制定出詳細的規劃。其中，包括并網點電網結構的規劃、發電容量的規劃、聯系方式的規劃等，并同時針對調控人員的停電操作和送電操作一定做好規范處理，明確其中具體的標準和流程，在最大的程度上減少操作失誤。

3.3 嚴格落實光伏電源的日常管理

企業和工作人員需要嚴格落實光伏電源的日常管理。在人員組織開展光伏電源的并網操作和光伏電源的解列操作時，應當首先獲得電網的調度許可。同時，在出現了電網的檢修事故問題時，則需要明確電網調度的具體質量，嚴格執行指令的內容。

3.4 做好光伏電源的設備檢修工作

企業和工作人員應當切實做好設備的檢修處理和設備的運行方式管理。其中，相關部門需要落實“兩票三制”的基本原則，針對工作展開來開展提前的現場勘察，針對工作的地點來做好具體的核對，并同時完善其中的安全管理措施。其中，針對分布式光伏電源供電設備，企業和工作人員應當將其一同認定為帶電設備，從而確保停電操作、送電操作和檢修操作都能夠在安全的環境下，平穩有序地落實。

3.5 做好光伏電源的線路保護

企業和工作人員應當切實保證線路保護裝置的合理配置。其中，主要是針對過電流來開展保護工作以及針對光差來進行保護工作。此外，應當針對光伏電源的切除時間來做好把控，明確重合閘動作的時間，切實提高二者的切合度。

3.6 解決光伏電源的孤島問題

為切實防止光伏電源應用過程中出現孤島問題，企業和工作人員應當做好防止孤島問題的裝置設置，并同時完善具體的管理措施和監督機制，在最大程度上對孤島問題進程處置。

4 結語

綜上所述，在農村配電網建設的過程中，光伏電源的建設是十分重要的。通過光伏電源的建設和應用，能夠減少能源產業中的資源消耗，并改善生態環境的污染問題，提高其綜合效益。但是在目前農村配電網光伏電源應用的過程中，也存在著一些問題和影響，這就需要企業和相關工作人員切實對焦問題來做好分析和整合，導入先進的發展管理理念和先進的發展管理經驗，構建起現代化的光伏電源發展管理模式和精細化的光伏電源發展管理體系，以此來促進我國能源產業的持續穩定發展，具有十分重要的現實意義，值得被進一步推廣和應用。