摘要：在电网建设过程中，首先要明确分布式光伏电源对配电网电压的影响，深入了解分布式光伏并网系统的组成及控制原理，然后在建立分布式光伏电源并网模型的基础上，对光照引起的光伏出力变化情况、对电压影响的情况进行细致分析，进一步分析是否需要采取SVC等无功补偿措施加以应对，以此提高分布式光伏电源接入的配电网电压管理工作的质量。
关键词：分布式；光伏电源；配电网电压；影响；改善措施
一、含分布式光伏电源的配电网保护研究现状
由于分布式光伏电源的接入会对配电网的故障特性产生很大的影响，配电网传统的保护可能会发生误动或者拒动，这给电网的安全稳定运行带来了很大的威胁。因此，国内外一些专家学者研究了对含分布式电源配电网继电保护的改进，并提出了一些用于含分布式电源配电网的继电保护改进方案。配电网中接入的分布式电源在配电网发生故障时立刻退出，需要在配电网中的保护装置将故障切除之后再将分布式电源投入运行。这是在分布式并网发电技术研究的早期阶段提出的一种保护改进措施。这种方法成本较低，而且不需要对配电网中现有的设备进行替换改造。因此，国内外的一些标准都采用这种措施来应对分布式电源的接入。但配电网中分布式电源的容量在不断增大，渗透率也不断提高，这种故障令分布式电源立刻退出运行的保护改进方案越来越不能适应大量分布式电源并网的需求。随着这种改进方案的弊端越发显现，人们需要研究其他更能适应大量分布式电源接入的保护方案。
分布式电源容量大小和接入位置对配电网发生故障时短路电流的影响。并提出了一种通过限制分布式电源容量大小和改变接入位置，从而减小分布式电源对配电网保护的影响的方法。配电网的网络结构会因分布式电源的接入而改变，所以配电网故障时的故障电流会受到分布式电源接入的影响。这种方案同样无需对配电网中现有的保护设备进行替换和改造，但会降低分布式电源的利用率，也令分布式电源无法灵活接入。
配电网中接入的分布式电源有一部分为逆变器型分布式电源，逆变型分布式电源通常采用ＰＱ控制策略。该类型的分布式电源在并网时需保证输出的功率恒定，在配电网发生短路故障时分布式电源输出的电流远大于正常运行时输出的电流。因此，需要采取措施减小分布式电源输出的故障电流。在分布式电源并网点装设故障限流器能够有效的减小分布式电源输出的故障电流，然而当分布式电源数量增加、渗透率增高时，故障限流器的阻抗值难以确定，这给故障限流器的实际应用带来了困难。在传统电流保护的基础上优化保光化学转换、光电转换以及光热转换实现太阳能发电。
二、分布式光伏并网系统
对于分布式光伏电源，要从整个分布式光伏电源的多种角度来分析。通过分析能够看出，由于整体性能要求的不同，分布式光伏电源具有一定的差异，所以在能量的传输和变换的控制方式方面存在一定的差异。分布式光伏电源逆变系统主要有电流源型和电压源型两种表现形式。这两种形式对输电整体功能产生不同影响。
分布式光伏电源有多种不同的输出方式。对于不同的输出方式，要对整个分布式光伏电源进行细致分析，尤其是一定的逆变器对电流、电压的影响会有所不同。对于输出功率来说，电流和电源完全以电网的电压为依据，在电网输出上，逆变器的管理对电网电压、电流的影响比较大。所以鉴于这种情况，应用分布式光伏电源能够提高整个电流的输出效率，并且在电网建设上，其应用范围比较广。
三、分布式光伏电源并网模型的建立
在对分布式光伏电源进行研究时，首先要考虑整个光伏电源的出力情况。光伏电源的出力情况不仅对馈线有着极大的影响，对电网的电压分布产生重要影响，还对整个电网的建立和电源线的建设造成一定的影响。对分布式光伏电源进行分析，首先要选择一条电压为10kV左右的馈线，整个馈线上有6个负荷接入点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电网运行中，馈线的接入和与其他负荷点之间的距离要能够在结构图上有所体现，电网传输干线的抗阻为0.2～0.4Ω/km。这种电网的阻值处于正常范围内。对电网的建设来说，配电网主要采用的是一种较为简单的PI控制系统。在电网建设时，要能够根据不同的电压建立分布式光伏电源，同时要能够接入到整个配电网中。电网模型要能够根据具体的电网建设原理来建立，以此达到一种与使用状态接近的状态。
四、光伏出力变化情况对电压影响的仿真分析
外界因素会对分布式光伏电源产生巨大的影响，外界因素的变化会导致光伏电源的输出率发生一定的变化。原因之一便是负荷大小发生变化，导致整个电网的输出功率也发生一定的变化。举个例子来说，当负载的阻抗和内阻抗达到一种匹配的状态时，光伏电源的出力程度就相对较高。在进行光伏电源的研究中，首先要考虑点样的辐照度和温度的变化量两个因素。针对不同的温度变化量所进行的光伏研究，要在一定程度上将整个电源输出、温度与点样的辐照度联系起来。通过研究和分析发现，光伏电源的变化量与太阳的点样辐射是一种正比关系，点样辐照度越高，光伏电源的出力程度也就越高。
对光伏阵列进行分析能够发现，分布式光伏电源的直流侧最大输出功率会随着辐照度的波动而出现一定的波动。整个光伏阵列最大输出功率的出现时间为下午13：00左右。这主要是由太阳运动引起的。此时，所对应的辐照度为1195.1W/m2，功率输出达到143.5kW，光伏阵列的辐照度出现较大波动。在光伏电站单位时间内，以1min来计算，直流侧输出功率的最大跌幅达到32.7kW，大约占据最大输出功率的23%。分布式光伏电源的输出功率直接影响整个线路的运行，从而对电力线路的电压分布产生极大影响。
五、抑制电压波动和防止电压越限的措施
在研究分布式光伏电源的过程中发现，整个系统既可以发出有功功率，又可以发出无功功率。而SVC可以对无功功率进行调节，所以可以利用SVC的调节作用对分布式光伏电源的电压进行调节，也可以对分布式光伏电源的其他5个负荷点的电压进行调节，从而有效将分布式光伏电源的电压波动控制在合理范围之内，保证电源电压的合理和有效。
分布式光伏电源在退出运行的过程中，为了防止PV系统因失去支撑而造成电压的浮动较大，需要在接点处设置SVC支撑线路电压。举一个例子，当负荷为5kW的分布式光伏电源退出运行时，要能够在合适的位置设置接入SVC进行电压调节，避免因光伏电源退出造成电压下降，从而给电网运行带来恶劣的影响。所以要对分布式光伏电源进行研究和分析，就要采用整体协同功能对分布式光伏电源进行管理，保证电网的电源处于合理范围内，从而有效解决因电源的辐照度变化和电源降低导致的电路运行波动及电压异常等问题。
六、结论
电网中光伏电源接入的比例超过一定范围，会对电网正常运行的电能质量和安全稳定造成影响。对于一个给定配电网系统，如何确定其到底最多能接入多大容量的光伏电源，逐渐成为电力运行和规划人员关心的问题。为了衡量配电网接纳光伏电源的能力，常采用渗透率的概念。渗透率是指光伏电源并网容量与电网负荷的比值，在满足系统的运行约束条件下，系统能承受的渗透率应控制在一定限制范围内。
参考文献：
[1]邓贤添.基于分布式光伏系统接入对配电网的网络损耗影响探究[J].通讯世界，2015（20）：195-196.
[2]马晓博，戚连锁.分布式光伏电源对配电网短路电流和静态电压影响的仿真分析[J].海军工程大学学报，2016（01）：20-24+80.
[3]曾志平，刘莉.光伏并网发电系统对配电网电压及网损影响的研究[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2012（03）：198-200+206.
[4]赵贺，李明忆，井天军.光伏分布式发电接入方式分析及其对配电网运行的影响[J].供用电，2013（03）：17-20.
[5]李思佳.分布式光伏电源对配电网电压的影响与改善［J］.黑龙江科技信息，2015（10）.
论文作者:吴敏敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/18
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