摘要：光伏电源作为一种新开发的能源之一，在我国的电力行业中受到较大的关注。就目前来说，已经逐渐出现分布式光伏电站开始并网运行，对电力资源供应的多元化起到了积极的促进作用。但在此过程中，光伏电站并网也会对配电网继电保护产生一定的影响。在本文中，将就光伏发电并网对配电网电压影响及应对策略进行一定的研究。
关键词：分布式光伏发电；配电网；影响；模型构建
1 体系架构
基于太阳能的应用，光伏组件具有将太阳能转换为电能的功能，在制备过程中，主要的原材料为半导体。除此之外，光伏发电系统还包括逆变器、汇流箱，通讯设备等，如需送出往往还需要升压、变线路。作为一种新型发电技术，光伏发电系统的优势体现在安全、便捷性能上。另外，光伏发电系统在电流的转换方面也具备一定的优势，比如在并网中，可以将系统中的直流电流转变为交流电流。在具体的应用中，光伏发电站主要有两种类型，即集中型和分布式。若以光伏发电站实际安装为标准，在不同的环境下，可以将光伏发电站分为三种类型，即屋顶电站、荒漠电站和山丘电站。本文主要研究的是分布式光伏发电，光伏发电典型的发电站格局如图 1所示。随着光伏发电站投入的增加，光伏电站通过前期发展得到了应有的回报，在发电系统的设计阶段，已经能够实现科学精益化，但是在光伏发电站的选址上，还需要进一步思考。
图 1 分布式光伏发电站
2 并网影响
影响三段式电流保护。在以往配电网当中，三段式电流可以说是应用较为广泛的电流配置保护装置，在将分布式光伏电站接入到配电网的情况下，则将使原有结构因此发生变化。当系统发生故障问题时，光伏发电的存在则将较大程度增加电流流量，在增加故障电流的情况下使故障电流回到故障点，并因此对系统的运行状态产生较大的影响。具体来说，其主要影响体现在：第一，电路保护敏感度。当配电网发生意外时，光伏发电下游线路则将发生故障，在对光伏电站接入前，仅仅有系统向故障点实现短路电流的输送。在该种情况下，一般继电保护装置即能够动作处理。而当接入光伏发电后，新接入的光伏发电以及原有配电系统都会向故障点提供短路电流，此时，原有的继电保护装置仅仅能够感知配电系统提供的电流，并因此对装置的运行敏感度产生影响；第二，保护准确性。在并网处理前，当在馈线位置发生故障时，配电系统仅仅会对故障点提供短路电流，而在并网处理后，则将会对流入故障点的电流进行增加，此时则将影响到保护装置，进而影响到装置动作；第三，相邻电路动作。在并网处理后，当发生故障问题时，流经故障点的电流量则将较大程度增加，因此时故障点绝缘效果的存在，则会使流经该点的电流向着其余线路分流，在影响到相邻线路的情况下使装置发生误动作。
3配电网电压凸显的影响
3.1 不同时段的电压影响
在不同时段的电压路径下，多重节点需通过特定负荷进行搭配。在网络架构实际运行中，电源功率应设定为 0，若引入实际因素，则需将节点负荷、等值阻抗一并考虑在内。注入功率时，若从开始到后期的节点在光伏电压构架下进行，会发生电压缩减现象，导致线路损耗增加，并使电力企业成本增加。因此，应当将电源功率数值设定为大于 0。当光伏电源接入发电体系时，其电压缩减现象处于大范围内，导致叠加后的功率被视为有功功率。这种运行方式也会带来一定的影响，不仅会导致电压增大，还会对构架中的电压造成影响，继而将其设定为负数。若光伏线路中的电压差值对外显示大于 0，就会出现电压缩减现象；若对外显示小于 9，电压就会不断升高。
3.2 节点配网架
在配网接线的过程中，按照传统接线方式，其表现出的特点为对环网衔接、辐射接线、树干式衔接进行整合，在集中形式条件下，主要以开式方式运行。因此，在发电系统实际运行的同时，必须根据一定的架构对配网进行设置，继而构建辐射架构。该框架需要具备如下特点：a）对配网架构体系中的变压器调和范围进行限制，并拟定在 5％左右，以此保证在各个时段下对系统内的负载数值进行协调；b）节点配网框架需要具备一定的独立特性，这些特性需要涵盖许多线路，比如混合线路、架空线路，对这些网络进行整合；c）根据接线态势分析配网母线的表现特征。与母线供应的负荷相比，当体系中的容量增加到与母线一致时，会对上层体系造成干扰。在该负荷变化范围内，干扰偏小。因此，必须采取相应的调压管控措施，对电压源头进行架设。这样一来，可提高母线布置的节点位置，保证电压管控的正常水平。
4 解决的方法
4.1 并网接入方式。
对于分布式光伏发电来说，其有两种典型的接入方式：第一，统购统销接入系统。在实施该方案时，需要先对新的网点开关进行设置，保证其具体位置处于电网10k V母线上，并在新设网点开关位置将电站所在电缆进行接入，此时完成并网。在该过程中，需要将单位并网点容量控制在0.40kw—6Mw之间；第二，自发自用余量模式。在实施该模式时，即需要在用户10k V母线上对光伏接入柜进行设置，之后在该接入柜上对光伏发电站的电缆进行接入。同第一种方案相同，在具体实施该方案时，也需要能够将容量控制为400k W-6m W间。
4.2 阻止电压越限
经过一段时间的发展，光伏发电技术在实际应用中已经取得了较好的应用效果，为电力企业带来了收益。在实际表现出的功率中，还应当进一步将光伏发电控制在合理的范围内。在对功率进行计算时，可以将移动平均方法作为主要的计算方法。然而，与初始发电功率相比，这种计算方法的使用会产生较为明显的缩减现象。根据光伏系统架构和曲线，可以得出功率运算总和，进而在子系统中计算得到不同时段的功率。因此，这种计算方法在实际计算过程中具有多方面的优势。为了进一步对实际的计算结果进行精确，可以采用特别的滑窗方式来得到最佳效果。
4.3 构建储能发电体系
总体来说，分布式光伏发电方式是对光伏阵列、汇流箱体、逆变器等部分的整合，在一般情况下，供电的过程主要是使储能配件运作的过程。另外，光伏发电中的配套管理部分也较为重要，比如配套网络能量管控装置及特定规格蓄电池、变流器等，这些配套设施构成储能发电体系，并在变流器与布设电池之间具有双向管控装置衔接特性。在对电压变化进行管控的过程中，变流器发挥着主要作用，不仅可以稳定电压变化范围，还可以针对不同时段的功能使其电压变为恒定电压。在直流侧架构中，其电压会对谐波产生控制作用，保证交流处于稳定状态。因此，在并网的实际流程中，此类交流装置是储能体系所必须具备的，尤其对于电源模式，交流装置可以实现特定功能，比如实现平衡控制，在充放电中实现负载可控。
结语：
随着分布式光伏发电技术在不断的完善，作为一个新型的发电方式在不断的渗进配电网运用当中，但在其并网前须充分考虑对配电网带来的影响，文中提出构建一种适合地区配电网的分布式光伏电源并网辅助决策系统，制定相应的控制策略，以便在分布式光伏接入后保证以及优化配电网的安全、经济、稳定运行。
参考文献：
[1]刘吉臻.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].中国电机工程学报，2013，33（16）：18-23.
[2]江南，龚建荣，甘德强.考虑谐波影响的分布式电源准入功率计算[J].电力系统自动化，2007，31（3）：19-23
论文作者:谢维亚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：光伏论文; 电压论文; 电流论文; 分布式论文; 发电站论文; 系统论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第31期论文;