摘要：我国当前已经开始重视对清洁能源的应用，其中对光伏能源的应用效率最高，但是在该能源的应用中，需要对接入系统进行合理设计，提升系统运行的稳定性。基于对光伏新能源接入系统设计中整个电网对接入系统要求的分析，本文建成了新能源接入系统的设计框架，保证光伏新能源系统在接入电网后能够稳定运行。
关键词：光伏新能源；接入系统；设计框架与内容
引言：光伏新能源在接入电网系统后，能够转变为国当前的能源构成，并且通过对接入系统的合理设计也能够改善电网的性能。但是要达成这一工作效果，对系统框架设计的科学性提出了很高要求，所以在总体设计工作完成后，对接入系统中涵盖的内容和因素进行具体分析，以保证接入系统能够发挥应有功能。
1、电网系统对光伏能能源接入系统设计框架的要求
我够当前对电网系统提出的要求为，保证电网系统运行的稳定性和安全性，从这种大范围要求的角度分析，可以确定电网系统对接入系统提出的要求如下：
1.1 电能质量要求
只有在保证光伏新能源系统电能质量的基础上，才可保证整个电网系统的运行安全性和稳定性，电能质量的影响因素实施上包括两个方面，一方面为接入系统的质量，接入系统包括光伏能源的线缆参数、接入位置等多个方面，在当前的研究中发现，这些参数会对整个系统的运行稳定性造成一定影响，这种影响本质上可以视作系统中的电能质量不能满足电网系统的要求[1]。另一方面为光伏发电站的运行质量，当光伏发电站的运行质量较低时，会导致整个系统的运行质量不足，这些质量较差的电能会对电网系统造成强烈冲击，对整个电网系统的运行安全性和稳定性造成严重负面影响。
1.2 电压稳定性要求
在光伏新能源系统的运行中，会对整个电网的电压造成一定影响，但是在该系统的运行中，通过对系统运行状态的调整和接入参数的科学设计，也能够在一定程度上提升电网的电压稳定性，所以在接入系统框架的设计中，需要对电压稳定性进行深入分析与研究，提高接入系统设计框架的科学性。另外在电压稳定性设计的过程中，也需要对整个系统设计框架中的具体内容进行分析，保证整个电网能够满足电压稳定性方面的相关要求。
1.3 低电压穿越要求
当光伏电网接入后发生电压跌落时，需要及时将光伏电网切出，防止对光伏电网造成损坏，并且及时切出光伏电网也能够更好维持整个电网的电压稳定性。在当前制定的光伏电网切出标准中，要求光伏电网在电压跌落到0时，需要在0.15s之内将光伏电网切出。从这一技术标准上来看，在光伏新能源接入系统的设计过程中，还需要设计针对光伏电网的切出装置。
2、光伏新能源接入系统设计框架的总体设计
在接入系统框架的总体设计中，需要对系统中具备的系统和系统需要建设的设施进行分析和探讨，在此基础上完成总体设计工作，在框架的总体设计过程中，需要设计的内容如下：
2.1 工程概况
工程概况包括两个方面，一方面为光伏电网接入系统的建设情况，另一方面为光伏电网的接入方式。对于光伏电网的接入系统来说，需要重视接入系统中各类设备的运行和应用情况，另外在该子系统的设计中，需要从电网运行状态和标准的角度出发进行设备选用和系统建设，并且还需要对电网的运行参数进行探究和分析，保证整个电网处于稳定运行状态[2]。对于光伏电网的接入方式设计来说，涉及对接入系统中多个参数的分析和研究，包括电网接入点设计、电网容量设计等内容。
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2.2 电网情况
电网情况包括电网运行的稳定性、电网总体容量等多个参数，通过对这些内容的研究和分析，可以确定原有电网对光伏电网的要求。另外在电网运行情况的研究和分析中，还需要探究光伏电网接入方式对电网运行质量的影响，尤其是对于光伏电网接入系统中的电网切出系统来说，需要保证该系统能够及时将光伏电网切出，保证电网能够稳定运行。在整个接入系统的研究和设计中，需要保证光伏接入系统和原有电网之间的衔接性，保证整个电网系统能够处于最佳运行状态。
2.3 技术分析
技术分析包括多个内容，本文认为具体的技术分析内容如下：（1）接入系统与电网的融合性。当接入系统不能与电网系统进行有效融合时，不但会导致电网系统的运行效率下降，甚至会导致计入系统在应用过程中失效，尤其是对于光伏电网的切出过程，只有在保证接入系统与电网系统高效融合的基础上才能够稳定运行。（2）接入系统对电网运行参数稳定性影响。当光伏电网投入运行时，光伏发电系统在电网中的接入点、光伏系统的自身容量都会对电网的运行参数造成一定影响，并且在电网的运行中，不同区域的电网支路数量和用电量有很大不同，在技术分析的过程中，需要对这些影响效果进行全面探讨和分析，并采取最佳设计降低接入系统对电网运行参数的影响，提高系统的运行稳定性。
3、光伏新能源接入系统设计框架的具体内容
在接入系统的具体设计中，需要按照电网系统现阶段的运行方式和运行参数完成对接入系统的设计，具体设计内容如下：
3.1 变电站分布分析
当前的光伏配网运行中，采用的方式为光伏配网的广泛接入方法，这就要求在接入系统的设计中，需要对发电站的分布情况记性分析，防止接入的光伏发电站对电网的运行状态产生过于严重的影响。另外对于电网系统中的变电站来说，也需要探究变电站对光伏接入系统的影响情况，在本文的研究中，可以确定系统中产生的相关变化。在当前提出的技术标准中，指出接入系统周边的变电站数量2~4个为宜，并且也对光伏电网的电气距离做出了一定说明。在线路系统的设计中，一方面需要注意选取接入地点下线路布设的可能性，另一方面需要对线缆的电气长度进行配置，通常情况下，要求光伏电网和原有电网之间的电气距离不高于20km。
3.2 导线截面设计
在导线截面设计中，当前常用的设计方法有两种，一种为按照经济电流密度选择的导线截面积，这种方法的导线截面计算公式为：S=P/（1.732jUcosφ），在该公式中，P代表功率因数，j代表输电容量，U代表线路上的电压，φ代表经济电流密度，针对这些参数，当前已经对不同材料的线缆进行了测算，所以在具体的计算中，需要按照不同运行时间下的线缆相关参数进行计算即可。另一种为导线长期运行状态下的允许载流参数确定的线缆截面积，计算公式为：W=1.732UI，在该公式中W代表线路的热稳定容量，U代表线路的长期运行电压，I代表线缆在长期运行状态下的允许载流值，根据计算结果可以按照获取的参数对线缆截面积进行选择。
在完成对截面积的确定后，还需要开展电气计算工作，具体的计算内容包括电网潮流、电压稳定性等。
结论：综上所述，在光伏新能源接入系统的设计中，整体设计框架为包括对电网参数的研究、工程概况的分析以及针对该系统的技术分析。在具体的分析中，探究内容为导线截面积、电气计算和变电站分布情况，通过对这些内容的分析提高接入系统设计的科学性。
参考文献：
[1]王骁.分布式光伏接入对配电网继电保护的影响[J].电气技术与经济，2018（06）：14-15.
[2]陈丹，张晋梅，李莉.光伏新能源接入系统设计框架与内容研究[J].资源节约与环保，2018（08）：1-2+5.
论文作者:郑景蔚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签：电网论文; 系统论文; 光伏论文; 新能源论文; 稳定性论文; 框架论文; 参数论文; 《电力设备》2018年第29期论文;