分布式光伏發電對電能采集及線損的影響

摘要：通過結合分布式光伏發電的定義和特點，從計量方案、計量接入方式兩個方面入手，對分布式光伏發電并網電能進行計量。同時，根據分布式光伏發電對電能采集的影響情況，分析了居民分布式光伏電源接入、光伏電源容量、光伏電源位置、光伏電源接入電壓等級、發電未采集和竊電、電源檔案錯誤、分布式光伏電源分散接入等多個因素對線損的影響，為后期更好地應用分布式光伏發電提供重要的依據和參考。

關鍵詞：分布式光伏發電電能采集線損

TheImpactofDistributedPhotovoltaicPowerGenerationonPowerAcquisitionandLineLoss

WANGJiaoZHANGQinzhao

StateGridXuanchengPowerSupplyCompany，Xuancheng，AnhuiProvince，242000China

Abstract：Bycombiningthedefinitionandcharacteristicsofdistributedphotovoltaicpowergeneration，thispapermeasuresthegridconnectedelectricitygeneratedbydistributedphotovoltaicpowergenerationfromtwoaspects：meteringschemeandmeteringaccessmethod.Atthesametime，accordingtotheimpactofdistributedphotovoltaicpowergenerationonpoweracquisition，multiplefactorssuchasresidentialdistributedphotovoltaicpowersupplyaccess，photovoltaicpowersupplycapacity，photovoltaicpowersupplylocation，photovoltaicpowersupplyaccessvoltagelevel，noncollectionandtheftofpowergeneration，powerfileerrors，anddecentralizedaccessofdistributedphotovoltaicpowersourceswereanalyzed，providingimportantbasisandreferenceforbetterapplicationofdistributedphotovoltaicpowergenerationinthefuture.

KeyWords：Distributed;Photovoltaicpowergeneration;Poweracquisition;Lineloss

在電力行業的快速發展下，新能源、新設備作為電力系統重要組成部分，被廣泛地應用于電網建設中。而分布式光伏發電作為一種新型發電方式，具有輸出功率小、發電規模大、環保性強等特點，助力電力行業向節能化、環保化方向不斷發展[1]。隨著分布式光伏發電設備的推廣和普及，對電能采集、線損產生顯著影響。為避免該發電模式對電網產生不良影響，本文重點研究分布式光伏發電對電能采集、線損的具體影響。

1分布式光伏發電定義與特點

分布式光伏發電（DistributedPhotovoltaicPowerGeneration，DPPG）作為一種新型發電設施，主要利用太陽能這一新能源。分布式光伏發電主要是指嚴格遵循節能環保、因地制宜、分散分布等原則，在用電用戶附近場所，完成對小型儲能系統的構建。這樣不僅可以促使光伏發電站產生較高的電能量，提高用戶用電質量，還能降低化石能源的使用量，保證電力企業綠色發電體系執行效果[2]。

分布式光伏發電具有以下幾個特點：（1）與集中式發電站相比，分布式光伏發電站的輸出功率相對較小，發電效率相對較高，獲得良好的社會效益和經濟效益[3]；（2）分布式光伏發電運用了太陽能清潔能源，具有較高的環保性，在實際發電期間，不會因產生大量污染物而對環境造成不良影響；（3）分布式光伏發電所形成的能量密度相對較小，可以為居民用電提供源源不斷的電能；（4）分布式光伏發電在具體運行期間，主要采用并網運行方式，達到自發自用的目的。

2分布式光伏發電并網電能計量

2.1計量方案

目前，居民光伏發電主要選用全部上網這一電能消納方式。居民光伏發電作為一種新型發電模式，通常需要單獨進行計量和結算等操作。國家在居民光伏發電的采購價、出售價有明確規定，這為國網合理收購和出售居民光伏發電提供依據。此外，為保證分布式光伏發電處理水平，需要強化對以下電能表的科學化安裝和使用。（1）并網計量表。應用并網計量表，除了可以精確化統計發電能量外，還能實時記錄和匯總電價補貼[4]。（2）關口計量表。用戶與公共電網之間通常會產生大量的電能量，通過應用關口計量表，可以對電能量進行精確的計算。

2.2計量的接入方式

現階段，雙電表計量方式被廣泛地應用于國內各個省份地區。通過采用分開計量模式，可以有效地區分居民用電、光伏發電之間的差異性。

2.3電能計量裝置

為保證計量信息的完整性、保密性和真實性，首先，將分布式發電項目的接入電壓設置為15kV。在不同的關口計量點中，需要安裝一模一樣的電能表，確保計量信息達到相同的準確性。另外，采用單套配置的方式，對接入電壓進行科學配置。其次，嚴格按照國家相關規定和要求，選用合適的電能計量裝置。為確保分布式光伏發電項目的接入電壓恒定不變性，在選用合適型號傳感器的基礎上，科學地設計電能信息采集終端。最后，為進一步地提高二類電能計量裝置的準確度，需要將電流互感器等級設置為0.25；將電壓互感器等級設置為0.2。

3分布式光伏發電對電能采集的影響

電能量信息采集主要是指借助信息系統，自動采集和整理電能量信息，便于其他人員查看和調用。首先，在進行數據采集期間，需要借助營銷系統，完成對光伏發電用戶檔案的構建，將營銷系統與采集系統進行連接，從而達到采集和觸發數據調試流程的目的。結合所采集好的信息數據，自動化分配信息采集任務。其次，在采集數據項期間，需要利用分布式電源管理功能，自動化采集正反向電能量，并結合功率、電壓、電流等參數采集情況，實時監控和檢測分布式電源的實際運行狀態。另外，運用分布式電源管理模塊，對發電總量、日均量等多項電能指標進行全面化分析，從而完成對數據模式的優化和完善，促使分布式電源管理向高效化、智能化方向不斷發展。為更好地了解和掌握分布式光伏發電對電能采集的影響程度，相關人員需要在并網處理光伏發電的基礎上，結合不同電能消納方式，選用相應的電能計量方案。以“全部上網”電能消納方式為例，與傳統電能計量方式相比，分布式光伏發電并網電能在電能表配置方面存在明顯差異，需要做好對關口計量表、并網計量表的有效安裝。在開展電能采集工作時，運用信息采集系統，對所需要的電能信息進行一系列操作，如采集、處理、監控等操作。另外，通過全面化采集分布式光伏發電并網電能，可以促使電能數據信息變得更加系統化、完整化、全面化，方便相關人員實時采集和獲取功率、發電總量、電壓等參數，為提高分布式光伏發電系統運行性能打下堅實的基礎[5]。

4分布式光伏發電對線損的影響

本文以“某地區電網系統”為案例，選用66V電網系統，并將網絡結構設置為輻射型結構，同時做好對該系統節點、電源輸出點數量的配置。其中，將系統節點配置為24個，將系統電源輸出點配置為2個。

4.1居民分布式光伏電源接入對線損的影響

電網是否連接居民分布式光伏電源，可直接決定后期電網功率流動方式的選用。本案例研究結果表明，在居民分布式光伏電源中，通過接入電網，可以將線損降到最低。如果電網線路始終保持不變的電壓狀態，光伏電源接入后所造成的電網電壓變化可忽略不計。居民分布式光伏電源接入電網后，直接影響后期電源接入位置和接入量。總之，線損的改變，可直接決定居民分布式光伏發電能力。影響線損增加量的因素如下：電源接入位置、電源接入量以及電網負荷分布情況等。

4.2光伏電源容量對線損的影響

當分布式光伏電源處于穩定接入狀態時，電網網架結構保持不變，光伏發電所對應的電源量不斷增加，上升至最高值時，需要將該光伏發電直接接入電網中，從而達到全面化采集和整理實驗數據的目的，最后，通過分析實驗數據，獲得以下幾個結論。

（1）分布式光伏電源直接接入電網后，所產生的并網容量在臨界值范圍內，可以避免電網產生較多的線損，但如果并網容量過大，超過臨界值，會導致電網線損不斷增加。當分布式光伏電源所產生的并網容量過大，超出電網承載負荷值時，會導致電網產生較多的線損，反之，可以避免電網產生較多的線損。

（2）在確保電網線損率保持不變的情況下，分布式光伏電源會產生最佳并網容量。但在這一環節中，一旦電網網架結構、承載負荷等外界因素出現變化，會直接影響并網容量。另外，電網變壓器與光伏電源節點之間距離的變化，同樣會直接影響最佳容量值，當電網變壓器與光伏電源節點之間的距離越遠，說明該電源所產生的最佳容量值越大。

實驗結果表明：當分布式光伏電源所產生的并網容量值大約是電網負荷值的32%左右，說明該并網容量值屬于最佳容量值，當電源容量無限接近于該最佳容量值時，才能降低電網的線損；反之，如果超過該最佳容量值，會對電網線損產生消極影響，導致電網線損不斷增加。

4.3光伏電源位置對線損的影響

在保持光伏電源容量始終穩定不變以及各個節點間距相同的情況下，可直接忽略不計

電站聯絡線對線損影響程度。通過適當改變光伏電源位置，觀察電網線損變化情況。實驗結果表明，當光伏電源接入位置設置在2號節點時，所獲得電網線損率最高，達到5.3%；當光伏電源接入位置設置在5號節點時，所獲得電網線損率最低，僅為1.2%。說明光伏電源接入位置的改變，很容易對電網線損產生明顯的影響。

4.4光伏電源接入電壓等級對線損的影響

為更好地驗證接入電壓等級改變對線損率影響程度，需采用實驗方式進行驗證。具體試驗操作事項如下：（1）電網架構始終保持不變；（2）從眾多的接入點中選出最佳接入點；（3）確保光伏并網數據始終吻合于參數；（4）為提高實驗結果的精確度和可靠性，在設置光伏并網容量最低值時，需要將該最低值設置為當地電網負荷的38%左右。結合以上實驗注意事項，采用實驗的方式，獲得以下幾個結論：在參數保持恒定的情況下，電網線損率會隨著電壓等級的增加而呈現出不斷降低的趨勢；反之，當電壓等級不斷下降時，電網所產生的線損率不斷增加。

4.5發電未采集和竊電對線損的影響

在我國光伏發電水平的不斷提高下，各個地區竊電問題頻繁出現。用戶借助光伏設備，新增開關、電線和中間接線，從而達到竊電的目的。在不發電的情況下，無法對上網表計反向電能量進行全面采集，從而達到不計量用電的目的。另外，在發電情況下，竊電具有較高的隱蔽性，不會對全額上網產生不良影響，但是很容易因漏電而出現火災安全事故。

4.6電源檔案錯誤的影響

在制訂供電方案時，部分人員在沒有進行光伏電源科學接線的基礎上，對計量方向進行維護，發現營銷業務系統所顯示的計量方向與實際情況不符。出現以上現象的原因是電能采集系統在進行計量期間，需要運用營銷業務系統進行數據計量操作，這種操作方式無法有效地評估分布式光伏電源發電能力，導致電網線損率不斷增加。

4.7分布式光伏電源分散接入對線損的影響

在分散式光伏電源分散接入模式的應用背景下，所獲得的線損效益較低。在增加電網電壓等級時，通過接入分布式光伏電源，可以降低電壓等級降低幅度，從而達到有效提高電壓等級降低改善效果的目的[3]。通常情況下，線損會隨著電壓等級的不斷增加而呈現不斷降低的趨勢，因此，為保證電壓降低改善效果，需要優先選用分散式光伏電源分散接入模式，促使電網線損降到最低。但是，當電網中的電壓等級降低幅度較小時，接入和使用分布式光伏電源，會增加過壓故障出現的概率。

5結語

通過推廣和應用分布式光伏發電模式，可以確保所構建好的發電站具有自發自用特點。但是，該發電模式在具體應用期間，仍然存在各種各樣的問題。為提高分布式光伏發電的電能采集效果，需要強化對最佳電能計量方案的制訂，才能實現對電能表的精確化、高效化計量，從而進一步地提高居民的用電質量，為居民提供連續穩定的電能服務。

參考文獻

[1]洪楠.分布式光伏發電對電能采集及線損的影響[J].中國高新科技，2021（2）：36-37.

[2]房勇.分布式光伏發電對電能采集及線損的影響分析[J].消費導刊，2021（39）：39-40.

[3]鄺煥權.探討分布式光伏發電對電能采集與線損的影響[J].電腦校園，2020（12）：1295-1296.

[4]王慶鵬.分布式光伏并網發電系統接入配電網的研究[D].長春：吉林建筑大學，2023.

[5]李超.交直流混合微電網電能質量擾動分類方法研究[D].濟南：山東建筑大學，2024.