（国网河北省电力公司经济技术研究院 石家庄 050022）
摘要：光伏有很强的随机性和间歇性，大规模的光伏接入给电网的可靠性和电力电量平衡带来了新的挑战。因此，必须加强对光伏接入的认识，深化光伏接入对系统影响的研究。
关键词：光伏；配电网；影响；功率；
1并网光伏系统模型及其控制系统仿真
并网光伏系统通常由光伏阵列、逆变器、交流电路和控制电路四部分组成，如图1所示。并网逆变器将光伏阵列所产生的直流电转换成交流电进而并入电网；控制电路部分实现光伏阵列最大功率点跟踪、控制逆变器并网的输送功率和并网电流的波形，进而使光伏阵列模块所发的最大功率与向电网输送的功率平衡。
图1并网光伏系统结构图
分析知，随着光照强度的降低，光伏阵列输出功率由0.1MW降低至0.081MW，光伏阵列直流电流由0.692pu低至0.553pu，光伏阵列直流电压在电流降低瞬间突然降低，但由于逆变器控制系统的作用，最后稳定在1.0 pu处，逆变器交流侧母线电压稳定在1.0 pu，由于光伏系统采用电流源模式并网，逆变器无功功率始终保持为0Mvar，交流侧电流由0.51 pu降低至0.407 pu。
2光伏系统接入对配电网稳态运行影响的分析
通过理论分析得出光伏系统接入前后，配电网的电压分布、网络损耗存在比较大的差异，究其根本原因是由于光伏系统接入配电网后，改变了配电网原来线路上的潮流，从而导致配电网节点电压、网络损耗的变化；并且光伏系统接入条件（接入容量、接入位置和运行方式）稍有不同，对配电网稳态运行的影响就会有很大的不同；但是当光伏系统并网运行条件确定后，其对配电网的电压分布、网络损耗的影响还是有一定的规律可循，如下所示：
（1）节点电压
第一，在配电网中接入一定容量的光伏系统后，配电网各节点的电压均有所变化，接入的容量越大，电压抬升的幅度越高，并且在配电网所有节点中光伏系统接入点的电压抬升最为明显；第二，光伏系统接入位置越靠近配电网线路末端时，对配电网整体电压的抬升效果更为均匀；第三，同容量的光伏系统以不同功率因数接入配电网时，功率因数越小，光伏系统可提供越多的无功功率。
（2）网络损耗
第一，在配电网中适当引入光伏系统会减少配电网的网络损耗，但是当光伏系统接入容量大于2倍的负荷容量时，引入光伏系统会增加配电网的网络损耗；第二，为减少配电网的网络损耗，应尽可能将光伏系统配置在线路末端、靠近负荷；第三，引入的光伏系统以功率因数滞后方式运行，不但向电网输出有功功率，同时输出容性无功功率，其减少配电网网络损耗的效果要好于以功率因数超前运行的方式。
3光伏电力消纳
（1）就地消纳原则。以不向上级电网输送有功为前提，最大程度地满足光伏并网发电。光伏电站打捆后优先以110kV及以下电压等级分步、分散、就近接入区域枢纽变电站或负荷中心，原则上在220kV枢纽变电站的低压供电系统内平衡，不允许向220kV以上电网反送电。
（2）光伏最大出力系数。参考邢台地区现有光伏出力特性分析，区域光伏群瞬时最大同时率按安装容量的80%计算。
（3）常规电源参与平衡原则。在负荷变化时考虑火电机组40%的最小出力，水电20%最小出力，热电和生物质能30%的最小出力参与计算。
（4）在极端环境下（天气从晴天骤阴），光伏出力的剧烈变化不会系统安全稳定运行造成损害。
将邢台电网各县域电网分别分析计算光伏接纳能力如下表所示。
表1邢台电网分县区光伏消纳容量计算
光伏电站需要做好天气预测和功率预测工作，如果预测到光伏当天中午可能发生雷阵雨天气，那么当天光伏电站的出力就应该限制到一定值以下，保证雷阵雨发生时，光伏电站出力从一个较小的值减到0，从而减小对系统冲击。另外如果光伏电站不想减小出力，那么光伏电站需要自己建立储能装置，保证天气剧烈变化时光伏电站出力波动小，天气由晴天转急剧阴时，光伏板不能出力时，储能装置发电，保证光伏电站出力波动小。如果局部电网有常规机组，也有利于减小极端情况下光伏电站出力波动对系统的冲击，即当光伏出力骤降时，常规机组出力增加，补充光伏减小大的出力。
4结论
随着光伏发电系统在电网中接入容量的不断增加，对于电网的稳态运行，尤其是电网的电压分布、线路损耗和稳态短路电流造成了影响。为更好的发挥光伏发电系统的优势，光伏发电系统接入配电网需要受到一定条件的约束。因此，本文将结合邢台市当地的实际情况，从接入系统的光伏容量、位置和运行方式三个方面，分析光伏发电系统接入电网后对电网稳态运行造成的影响，实现光伏发电系统的优化配置。
参考文献：
[1]国内外配电前沿技术动态及发展[J].马钊，安婷，尚宇炜.中国电机工程学报.2016（06）
[2]主动配电网背景下无功电压控制方法综述[J].陈旭，张勇军，黄向敏.电力系统自动化.2016（01）
[3]大规模光伏发电并网系统电压稳定分岔研究[J].李升，卫志农，孙国强，高鹏，肖佳.电力自动化设备.2016（01）
论文作者:翟广心
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：光伏论文; 系统论文; 电网论文; 电压论文; 配电网论文; 电站论文; 阵列论文; 《电力设备》2017年第33期论文;