摘要：在光伏发电系统进行工作，并将其接入配电网之后，对于配电网来说工作方式就发生了转变。从单电源辐射网转变成了分布式有源网络。我们还应注意到在工作过程中，电压是有所变化的。本文对光伏发电系统的模型进行了研究，最终发现了配电网在工作过程中电压的变化规律和影响电压变化的因素。本文通过对其进行研究和探讨，争取让光伏并网与配电网能够互补的工作。从而让配电网正常稳定地运行，希望能够提供参考。
关键词：光伏并网；配电网；电压分布
引言
所谓配电网，实际上是保障用户用电的一个重要环节。它能够将电力系统与用户相连接。因此配电网能否安全可靠地工作，直接关系到广大民众能否安全地用电。其也就是我国目前电力部门工作中的重要内容之一。这些年来，我国科技水平不断提高，也提出了可持续发展等口号。因而就对配电网有了节能减排的要求。因此为了响应我国低碳环保的号召，有越来越多的光伏电源接入了配电网。在使用光伏电源的时候，我们发现因为光伏电源不是能够连续进行工作的电源，所以在我们接入光伏电源以实现节能减排的目的的时候，光伏电源也会给配电网带来一系列的问题。所以，对光伏电源电网接入配电网之后所产生的影响进行研究与探讨是有重要意义的。其能够满足电能计量和保护稳定等多方面的需求，也可以为配电网安全稳定的运行提供技术支持。
一、光伏并网发电对配电网的影响研究的意义
从20世纪90年代初，光伏并网发电技术得到了持续性的发展。光伏发电系统模型是开展含光伏发电系统配电网电压分布研究的基础，它能够反映出在光伏发电系统中电流与电压的关系。光伏电源的引入导致配电网的工作结构发生了一定的变化，配网顺序有可能会出现逆转的现象。而且，光伏发电系统受到天气原因的影响是很大的，当天气原因随机变化时，系统的输出功率也有可能发生变化。这种随机性导致配电网的计算方法中存在着许多问题。在光伏并网中，节点类型、发电容量以及光伏并网的位置对于配电网的电压分布来说都有着重要的影响。如果光伏并网中电荷的比例失衡，将会导致配电网的电压质量产生问题，电压的稳定性受到影响。因此，在配电网中接入光伏发电系统，必须对光伏并网影响配电网电压分布的原因有正确的了解与认识，并且对于光伏并网系统进行合理的规划。只有这样才能够满足配电网电压的要求，提高配电系统的稳定性，满足供电系统可靠性的要求。
二、配电网计算潮流方法
潮流计算是在电力系统稳定的情况下对各节点的稳态电压与支路功率进行运算的一项基本计算方法。配电网潮流计算方法是多种多样的，其中比较重要的计算方法包括以下几种：1.前推回代法。前推回代法是目前配电网潮流计算中使用得最多的一种计算方法，该计算方法的优点是工作效率较高，所占用内存较少。2.直接法。直接法主要是通过运用回路方程来对各节点的负荷量进行计算，从而得出各个支路的电压值。3.改进牛顿法。改进牛顿法是通过对潮流方程f(x)=0的展开，对其进行修正，最终得出系统状态变量。
三、目前研究光伏并网对配电网电压分布的作用中存在的主要问题
近些年来，通过众多专家学者的研究，光伏并网发电对配电网的影响已经有了很多的结论。但是，配电网电压作为电力系统的基础，光伏并网对配电网电压分布的影响意义非常重大，是一项非常具有研究价值的课题。从目前的发展现状来看，光伏并网对配电网电压分布研究的过程中，受到电压调节、电能计量等多种因素的影响，对于节点电压来说，要想对其进行研究与分析，首先应该保证节点电压具有一定的规律。光伏并网在接入配电网中及接入位置、接入容量以及节点的类型，对于配电网电压分布的影响来说都有着重要的意义。因此应当从这三个方面入手，对配电网电压分布进行研究，只有这样才找到保证节点电压分布规律，从而得出光伏并网对配电网电压分布影响的正确结论。
光伏电池本身容易受到外界气候条件的影响，特别是在光照强度变动范围较大的时候，光伏电池有可能会呈现不规律的变动。因此，其所体现出的电压电流与输出功率的关系有可能会受到影响。所以应当研究在不同的外界环境下，光伏并网对配电网电压影响的情况，这样才能够正确的找出光伏电池的输出功率与外界气候影响之间的关系。
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四、光伏发电系统对配电网电压分布的影响分析。
光伏发电系统接入配电网之后，将会对配电网的电压分布产生影响。如果节点负荷或者注入的功率增加，系统将有可能出现电压崩溃的现象。如果节点电压高于或低于额定电压值的5%，电力系统将会处于一种不稳定的运行状态下。
为了方便对节点电压变化的研究，将光伏并网接入配电网之前的节点电压命为U前，将光伏并网接入配电网之前的节点电压命名为U后，将节点电压前后的差值命名为X，可得到一个公式为X=（U后-U前）/U前。从这个公式中可以看出，当X的值越大时，就表明节点电压受到光伏发电的影响越大。
（一）并网节点类型对电压分布的影响分析
设定四个方案，在方案一与方案二中不接入光伏电源，在方案二、方案三和方案四种分别接入不同节点类型的光伏电源，并且在同一位置接入。通过对不同方案的X的值的对比中可以看出，在每个方案中，接入光伏电源之后节点电压都发生了影响，但是，方案三与方案四种的X值最大。因此，在方案三与方案四种的节点电压受到了最为明显的影响。根据实验，在方案三与方案四种采用的分别是PQ与PV类型的节点类型。并且通过实验结果可以看出，节点类型为PV的光伏电源接入配电网中对配电网所产生的影响大于节点类型为PQ的光伏电源接入配电网中所产生的影响。通过该实验可以得出结论，光伏并网节点类型的不同对其接入配电网对电压分布的影响来说是不同的。
（二）接入位置变化对电压分布的影响分析
继续进行上述实验，设定四个方案。在方案一中将光伏电源接入到固定的位置，在方案二中将光伏电源接入到与方案一不同的位置，在方案三中将光伏电源接入到离变电站母线距离较远的位置，将方案四中的接入位置固定在距离变电站母线距离较近的位置。通过分析X的值可以看出，在这四个方案中，节点电压都产生了明显的变化。在第三个方案中X的值最大，因此可以得出结论，在同样的情况下，光伏并网接入配电网的位置距离变电站母线的距离越远，对于电压分布的影响就越大。
五、结语
通过本文的研究，在一定基础上对光伏并网对配电网电压分布的影响得出了一定的结论，整理了可能影响光伏并网对配电网电压分布影响的一些因素。但是由于一些客观原因导致在实验的过程中所得出的结果不够精细，内容不够完善，因此，对光伏并网对配电网电压分布影响的研究还有待改善。希望能对后者的研究分析有一定的帮助。在我们坚持可持续发展战略时应该明白，光伏并网发电技术实际上是我们低碳环保的重要手段之一。光伏并网发电技术也是电力系统未来发展的一个崭新的方向，其的存在对我们发展智能电网有着不可或缺的意义。
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论文作者:陶利涛,王滔,郝明勇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：光伏论文; 电压论文; 配电网论文; 节点论文; 方案论文; 电源论文; 并网发电论文; 《电力设备》2018年第26期论文;