摘要：随着我国对可再生能源代替传统能源的大力倡导，越来越多的配电网中间入光伏发电体系，对于缓解我国电能紧张问题具有重要意义。我们应该在具体的实践过程中积累经验，加强相关课题的研究和软件的开发，促进我国光电产业发展。本文主要对分布式光伏发电并网对配电网安全的影响进行了分析研究。
关键词：分布式；光伏发电；配电网；并网技术
引言
传统的发电形式已经无法适应现代社会的发展，虽然目前来看光伏并大电网虽还有很多问题存在，但并网是电力行业发展的趋势，也是目前应用非常多的存在，而这些问题，只要我们深入研究，就能找到解决措施。只有这样，才能促进光伏发电技术的不断向前发展。
1光伏并网技术概述
1.1光伏并网原理
光伏发电主要依靠光伏传感器等组件使得太阳能转化为电能进行电力供应，然后把电能输入到配电网进行并网发电。光伏发电系统一般包括光伏电池板、逆变器、蓄电池组等重要设备。发电过程中，光伏电池板把光能转换为电能，然后经过逆变变成交流电输出，使得其可以与配电网相适应。光伏发电站可以用分布式方式建立，使其可以有效调节现有的配电网，直接为用户进行电能供应，也能进行电能的存储。
1.2光伏并网的工作特性
光伏发电利用太阳光进行发电，因此容易受到周围环境的影响，如气候、温度、时间等。所以，在发电过程中，它具有以下几个特点。第一，光伏发电的效能波动较为严重。光伏发电系统所处的状态不同，就可能会使太阳的光照有效面积不同。晴天光照比较充足，但在阴天就没有足够的光照能够支持发电，使得发电效率波动性较大，无法获得持久的能源供应。第二，输出功率中无功功率较少而有功功率较多，很大一部分光伏发电系统利用逆变器的方式进行逆变输出，通过对输出电流的跟踪实现电压的并网。这个过程中，有功功率过大，无功功率较小，因此对电网的调节能力较差。第三，光伏发电的并网技术还没有完全走向成熟，在整个发展过程中监测能力较差，出现故障时无法有效对其进行解列，因此可能会造成较大规模的电网故障，从而造成较大损失。
2分布式光伏发电并网的影响
2.1对配电运行的影响
中性点不接地系统经常出现在我国的中低压配电网络中，光伏发电不仅可以将交配电网从辐射型转办变多电源结构，还能够改变潮流和短路电流大小，流向及分布。断电情况下分布式光伏发电并网对配电网络的影响如图1所示。
2.2对检修安全的影响
在逆变器并网工作时，由于某段线路故障，出现的光伏电网与输配电网失去联系，就会产生孤岛效应，主要发生在主电网与分布式电源并网不接通时，拓扑图如图2所示。对于分布式光伏发电而言，某个区域发生故障时，该区域分布光伏电源连接的断点也会有相应。到供电段路，传统故障定位原理很难应用在分布式光伏电并网。分布式光伏发电属于用户侧并网，容易出现孤岛效应，对检修安全带来影响，给电力检修人员现场安全作业带来极大隐患。当输电网络发生故障而出现停止运行时，开关1发生断开但开关2并不断开时，发电系统可以通过开关2继续与配电网络系统的连接，此时仍然可以实现对相应的负载供电，此时的配电网和光伏并网所处的状态就像孤岛一样，被称之为孤岛状态。当发电系统的电量输出达不到输电网络的要求，所有负载需要的电量可能直接超过了发电系统的承受力，因此，处于孤岛状态的配电网和发电系统极其不稳定，或造成配电网和光伏并网瘫痪。当由于意外事故的发生导致开关1发生闭合而开关2依然处于断开状态时，此时此刻的发电系统仍然可以正常运行，但是不能对配电负载供电，但对本地负载无影响，这种情况下的发电系统恍如孤岛，但此时的孤岛状态相对稳定，原因在于发电系统可以满足本地负载消耗的电量。逆变器自带防孤岛保护器，可以在很大程度上避免其产生孤岛状态，但由于光伏发电的电路极其复杂，容易受到较多因素的强烈干扰，因此，在目前及今后的研究中，如何有效避免孤岛效应的产生依然是重要的研究方向。
2.3对计量安全的影响
分布式光伏发电系统接入配电网后会对尽量安全产生一定影响。该系统接入配电网讯在用户方安装独立的计量表，容易出现用户窃电的可能性，直接影响准确性和安全性，具有一定的弊端，不法分子会前来窃电，电能表就不能发挥其实际的作用，由于电能表失灵，影响到电量的统计，由此给国家电网的安全造成极大的潜在威胁。总的来说，不法分子可以升压；并接电流和改接的方式窃电。改接线路具体来说就是改变配电接线使计量器失灵并由此来控制计量器。如果负载功率高于供电系统，交流电传递电能的过程中，就会混淆光伏电源和市发电，再通过线路改接提高计量器电流。线路改接窃电过程主要是通过制造假象来获得政府高额电力补贴。常见的升压窃电是通过在线路中引入升压装置，产生虚拟电压，最终通过提升计量器电能来获得政府补偿金的违法过程。
2.4对网损的影响
网损的增加和减少很大一部分原因取决于发电系统DG位置，此外，发电系统DG的容量、负荷量及网络拓扑结构。DG接入到负载附近时将使配电网的负荷分布变化较大。在配电网络中，只有当所有负荷节点处的负荷量均大于其发电量时网损减小；但如果其中至少一个负荷节点低与其发电量，但整体大于发电总量时，某线路的网损增加，但总体网损就会相对减小。
3分布式光伏电问题对策措施
3.1配备全套防雷系统
要解决雷击问题除了现有的加强外部避雷措施以外，还要做好内部防雷保护和日常检修，避免因为工作失误把小问题变成了大问题。外部防雷系统目前已经应用得较多，安装引地线、接闪器等，我们此处就不多做累诉了。除了外部防雷系统外，还要加强内部防雷装置建设，目前常用的内部防雷装置由电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、电涌保护器等几部分组成，主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。除此，还要加强检修维护，避免因工作失误带来的影响。
3.2加强大电网与光伏发电站之间的相互作用研究
光伏发电并网后，光伏发电系统与大电网之间相互作用，而且会随着两者的不断进行，作用越深入其相互作用也会变得越来越复杂，而且会因为光伏电站的原因直接影响大电网的安全性、稳定性。这就需要我们加大这一研究，更加深入的掌握大电网的性质，了解两者的本质、关系，追根究源的找到问题及可能发生的问题，然后进行分析解决，这样才能使光伏发电系统并网工作顺利进行。
3.3提高配电系统的电能控制力度
目前作为新能源的光伏发电技术在店里行业的应用非常广泛，采用大规模的并往方式容易对平率的稳定性产生影响，在这种情况下，要实现对电力系统的控制，就要加强其分析，对电力系统潮流的峰值进行动态仿真计算，并且建立起电力模型，以找到在不同运行状态下，电力系统的不确定性。并且根据这些问题寻求到最佳的控制方法，以提高配电系统的电能控制力度。
3.4加强对新型光伏发电配电系统的合理规划
在进行光伏发电并网过程中，要科学的对其进行规划，并且将微网规划的研究结果当成规划基础，并且将配电网规划的研究作为规划前提，对光伏发电技术以及并网的实际特点和方式进行深入的研究，对其电源地方的气候、欢欢、容量、控制方法、并网方式进行详细的研究。只有这样，才能在规划过程中做到科学、合理。
3.5加强对电能质量的控制
加强对电能质量的控制，可以采取以下措施：（1）有效抑制谐波。光伏发电并网中可以利用静止无功补偿器（如可投切电容器、电抗器、谐波滤波装置等）对谐波危害进行抑制，实时跟踪并网后的无功功率变化情况，保障电力系统的稳定运行。（2）电压闪变和波动的抑制。可以采用有源电力滤波器在负荷发生变化时，实时补偿无功电流，从而有效稳定负荷电流的波动情况，还可以应用动态电压恢复器。动态电压恢复器是具有储能单元的补偿装置，可以在非常精确的时间内完成系统电压的传输，从而有效解决电压波动的问题，为用户提供更加高质量的电能。
结束语
总而言之，科技的发展推动了新能源事业的进步，光伏发电并网技术将得到全面发展，随着光伏发电站并网数量的不断增加，其对电力系统产生的影响也会更加明显，为提高光伏发电并网的安全性、稳定性，相关单位要进一步加强对光伏发电并网技术的研究，有效处理谐波、电压闪变以及波动等问题，促进整个电力系统的安全、可靠运行。
参考文献：
[1]李知奎.关于分布式光伏发电并网对配电网的影响分析[J].电子世界，2016，（14）：146.
[2]于湛瑶.基于光伏发电并网对配电网保护的影响及对策[J].科技经济导刊，2016，（22）：74，65.
[3]张乐坤，苏乃斌.光伏发电并网对配电网保护的影响及对策[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015，（6）：253.
论文作者:邓家年
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
标签：光伏论文; 系统论文; 电能论文; 分布式论文; 孤岛论文; 配电网论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第15期论文;