（广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516000 ）
摘要：改革开放以来，我国对能源电力的需求大幅度增加，加强分布式光伏电发电计量研究对智能电网的发展有着举足轻重的影响。光伏发电不同于传统电能生产方式，其利用光生伏特效应原理进行发电，具有灵活高效的特点，在缓解我国电力能源紧缺方面有着举足轻重的作用。本文基于分布式光伏发电计量的重要作用，分析了该发电系统的构造和并网系统，探讨了分布式光伏发电计量故障问题及其解决措施，希望能以此优化电能计量效果。
关键词：分布式光伏发电；电能计量；计量故障；解决措施
能源枯竭问题已经成为我国经济发展的重要阻碍，分布式光伏发电在一定程度上缓解了能源紧缺问题，对经济发展水平与社会安定团有着深远影响，电力企业应提高重视程度，加大资金投入，展开对分布式光伏发电计量的研究，从而完成电能的准确计量，确保电力系统安全高效的运行。分布式光伏发电计量故障问题时有发生，给电力企业的经济效益与社会效益带来了不利影响，电力企业需积极寻找科学有效的解决措施，提高计量的科学性与准确性，促进电力企业向着更好的方向发展。
1.分布式光伏发电计量概述
1.1分布式光伏发电系统的结构
随着经济的高速发展与科技水平的提高，传统发电方式因发电效率低、污染严重等问题已经无法满足社会发展需求，世界各国都在积极寻找新能源。分布式光伏发电作为新能源的重要组成部分，具有环保性、经济性及环境兼容性的优势，在电力行业发展中有着重要地位。分布式光伏发电系统由光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等结构组成，在实际工作中联合供电系统监控装置及环境监测装置共同完成发电与用电计量工作。分布式光伏发电利用太阳辐射的能量进行发电，获得的电能直接储存到直流配电柜中，在必要时时经由特定方式转变为生产生活用电。分布式光伏发电科技含量较高，利用清洁的太阳能源既缓解了能源短缺问题，又促进了环境友好，具有重要的实用价值。
1.2分布式光伏发电计量方式
分布式光伏发电在电力系统应用中需要安装电能信息采集计量装置，该装置的主要作用是有效准确的统计分布式光伏发电系统的发电量，并计量电力用户的实际用电量。为了确保计量的准确性与有效性，需要在不同的连接点安装合适的计量装置，例如，与公用电网的连接点相接的电能计量应具备两方面计量功能，分别是计量上网电量和下网电量。传统的计量装置有两种计量方式，方式之一是电能表正向计量向上累计，反向计量时则计度器倒计，总电量为正向计量值减去反向计量值。方式之二是另一种直接通过计度器向上累加，不需分开计量。这两种方式在智能电网中正在逐渐被淘汰，目前应用最多的是电子式多功能电能表以及智能电能表，能够将电力用户的上网电量和下网电量区分开来，更加适应现代智能电网的发展。
1.3光伏发电并网系统
分布式光伏发电系统在电力系统的实际工作中主要分为两类，其一是独立式发电系统，其二是并网发电系统，两者相比，后者的应用更加广泛，在发电效率与质量方面更具优势。分布式光伏发电并网系统需要保证电波畸变率在合理范围内进行波动，不得超过设定数值的上下线。分布式光伏发电系统的发电通量小且较为分散，电力企业需根据分布式光伏发电的实际情况完成并网工作。分散式光伏发电并网主要包括日常生活中常见零散的太阳能发电装置，例如太阳能电池板路灯，这些发电装置尽管微小，但数量庞大且覆盖面广，加强分布式发光伏发电计量工作有助于充分利用分散的光伏发电能量，对电力企业经营效益与核心竞争力的提高有着十分重要的影响。
1.4分布式光伏发电并网影响
分布式光伏发电需要通过公共电网才能为居民供电，在这一过程中，公共电网系统会从放射状结构变为多电源结构，会对电力企业的供电质量及继电保护效果产生不良影响。分布式光伏发电并网产生的影响主要包括以下几个方面。第一、影响电能质量，当分布式光伏发电的接入较多时会影响馈线上的电压分布，值得注意的是，分布式光伏发电并网影响电能质量的因素与接入位置息息相关。第二、影响电网规划，并网工作的进行增大了负荷预测难度，降低了预测准确性，不利于电网的规划设计。第三、影响继电保护，速断、限时速断保护是我国电力系统运行的重要保护手段，分布式光伏发电并网后缩小了继电保护范围，严重时还可能在并联分支故障时导致继电保护装置出现错误动作。第四、影响电能计量，分布式光伏发电并网后无法利用传统计量方式完成计量工作，新的计量装置与计量点的选择增加了供电企业的成本，降低了企业受益。
2.分布式光伏发电计量的影响因素
2.1线性负载和非线性负载
电能计量是供电企业进行经济核算时不可或缺的重要手段，对供电企业的经营利益与发展前景有着重要影响。分布式光伏发电计量工作容易受外界因素的影响而降低准确性，需要电力企业明确影响因素。非线性负载和线性负载是影响分布式光伏发电计量的重要因素，非线性负载会因电压或电流变化产生波动，而线性负载参数则与之相反，运行时较为稳定，不会因其他条件变化而产生波动。非线性负载是供电系统系统谐波的产生者，能够吸收消耗电能，同时还可以向系统反送谐波电能。在这样的情况下，计量全波电能不再有意义，会直接影响供电企业和电力用户的自身利益。
2.2影响电能表谐波误差的因素
电子式电能表在电力系统中的应用广泛，在谐波的影响下出现计量误差在所难免，供电企业应加强误差分析，进而从源头上减小甚至是杜绝误差，数字式电能表将电压和电流进行数字化相乘，准确性较高，但在分布式光伏发电计量中高次谐波会影响尖峰信号采样，进而造成计量误差。分布式光伏发电系统在运行中会产生大量的谐波影响计量准确性，给电力用户及供电企业的经济效益带来了不良影响，可通过先测频后采样的方式减小误差。为了提高分布式光伏发电计量准确性，电力企业应安装分别计量基波电能和谐波电能的装置，加强其对整体电网运行电量的准确计量。
3.分布式光伏发电计量故障问题
3.1光伏发电系统并网引发的问题
孤岛效应由光伏发电系统并网所引发，具体是指光伏发电系统接入公共电网后可能因计量故障问题导致解列断电。严重的是，电力系统无法对计量故障进行自动监测与修复，仍继续完成供电工作，给电力设备的运行安全与使用寿命造成了不利影响。光伏发电系统并网引发的问题影响了供电企业的供电质量，甚至还可能为其带来严重的人员伤亡与经济损失。
3.2分布式光伏发电计量接线错误
分布式光伏发电计量错误接线在电力系统中较为常见，给电力系统的安全运行埋下了隐患。分布式光伏发电系统受光线强弱、设备维护、自身用电负荷变化等因素的影响，输出电量处于不断变化的状态，不仅给计量工作带来阻碍，更增大了线损率，导致电力工作人员无法判断接线方式，使得计量接线错误的情况经常发生。
4.解决分布式光伏发电计量故障的措施
4.1规范分布式光伏发电并网技术
分布式光伏发电并网技术对电力行业的发展影响颇大，供电企业需规范该项技术，进而满足社会的用电需求。供电企业需协调好配电网与分布式光伏发电的关系，利用现代科学技术推动分布式光伏发电并网技术进步，以此提高电能计量准确性。首先，电力企业需要完善分布式光伏发电设备，在电力系统运行中尽量使用智能电表。其次，电力企业需要对用电情况进行定期检查，确定供电安全与电力用户的合理用电。最后，电力企业应加强计量点位置的接表管理，为了杜绝用户的窃电行为，可在电量计量表中增设载波信号识别器，一旦发现不良情况马上发出警示。
4.2解决接线错误问题
接线错误问题频发限制了供电企业的发展脚步，供电企业可通过如下措施加以解决。其一是确保二次回路的独立性，让计量装置连接专用电源。其二是利用分相分色接线连接二次回路。其三是提高工作人员的专业技能水平与道德责任心，确保其熟练且严格的按照相关规范完成工作。其四是加强封印管理，确保计量装置保护良好，避免窃电行为的出现。其五是加强巡视和现场校验工作，实时关注计量装置的运行情况，仔细检查计量装置的外观、性能及其他注意事项。
5.实例分析
广东惠州某社区2013年7月以后线损突然升至10%，并且每月都保持着直线上升的趋势，最高达到了41.99%，相关数据如表1所示。广东惠州某社区主要是居民用电，基本上以正常的生活用电为主，同时还有一些超市、店铺等负荷。
通过对广东惠州某社区总表计量装置进行分析后发现，该社区是由3只单相电子式电能表组成了总表，这3只单相电子式电能表属于老式电能表，采用了电子式计量原理，每只电能表配备了一个机械式计度器显示，不论表计反向计量还是正向计量，计度器一直呈现出向上累加的现象，造成这种现象的原因是以前单相用户无法实现向外输送电能量。通过现场对供电所工作人员进行询问后发现，广东惠州某社区在7月份有一户分布式光伏发电用户接入了电网运行，其装机容量最大为100k W，并且在发电量大且阳光充足的情况下会把多余电量送入电网。由于广东惠州某社区负荷主要以生活用电为主，并且白天不需要开灯，致使该台区用电负荷小，致使一些多余的电量通过10k V配变输送到农网之中，使计度器一直向上累加，造成了线损率正向变大。
6.总结
近年来，电力行业的发展形势越来越严峻，电力企业要想在激烈的市场竞争中占据有利地位就需不断优化发电方式，提高电力系统的运行质量与效率。供电企业需不断完善与分布式光伏发电计量管理有关的的技术标准，确保分布式光伏发电准确计量与公平结算，为电力用户和供电企业的利益提供有力保障。针对分布式光伏发电计量故障问题，电力企业可通过规范分布式光伏发电并网技术、解决错误接线问题等措施加以解决，从而提高计量准确性，为供电企业及整个电力行业的发展提供有效助力。
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论文作者:林建亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
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