(湖北工业大学 湖北武汉 430000)
摘要：社会经济的快速发展使得传统石化能源日益减少，环境污染情况加剧，如何高效利用太阳能等绿色资源已成为电力行业现代化建设的重要研究课题。本文就基于此，对分布式太阳能并网中配电网无功电压控制方法进行相关研讨，旨在从根本上提升分布太阳能并网在实际应用期间的经济效益及生态效益，以供参考。
关键词：分布式太阳能并网；配电网无功电压；控制方法
前言：就目前来看，以太阳能资源为主的光伏发展技术在电力行业得到了广泛应用。由于我国分布式太阳能并网与传统电网结构存在明显差异，因此需相关工作人员从分布式太阳能并网无功电压控制方法的研究入手，在有效推进电源结构转型的基础上，确保供电质量符合大众生产生活需求。
1、分布式太阳能并网发展趋势
二十世纪七十年代，太阳能资源首次实现并推广了光伏发电系统，使得稀缺的石化资源得到了进一步保护。光伏发电主要用于通信、交通信号及远距离交通供电，系统具备高度的独立性。但也正因如此，独立光伏发电系统需备至更加复杂储能系统，应用范围较小[1]。随着科技技术的快速发展，分布式太阳能并网在光伏发电系统的基础上应运而生。与传统光伏发电系统相比，分布式太阳能并网不仅可节省大量的建设成本，更可提升供电可靠性。我国是光伏电池制造主力，太阳能资源充沛，为分布式太阳能并网的有效运行及快速发展提供了有利条件。
分布式太阳能并网主要是将微网接入到配电网中，与其他电网结构相互支持，切实提升供电效率及可靠性。现阶段联网供电已成为电力行业重要发展趋势，使用分布式太阳能并网更成为各领域关注重点。在分布式太阳能并网设计及实际应用期间，尚且无法提升太阳能资源利用率，系统运行期间的稳定性也处于有待提升阶段。因此如何对分布式太阳能并网进行优化，如何控制分布式太阳能并网的配电网无功电压，成为电力企业亟待解决的问题之一。
2、分布式太阳能并网对配电网电压的影响
当分布式太阳能并网与配带网连接受，极易引发电压越限问题，不仅会对配电网运行效率及质量产生直接影响，更会削弱致电网并网能力[2]。从电压降落角度来看，分布式太阳能并网输出的有功功率及无功功率存在必然联系，需在研究分布式太阳能并网配网无功电压控制方式中，借助本地电流信息，对分布式太阳能并网电流及电压进行调整，在情况紧急时，将同一馈线上的光伏发电系统也参与到配电网无功电压控制过程中，以从根本上提升分布式太阳能并网电压合格率，但具有所耗时间的缺点。
基于此，相关研究人士又提出事先构建分布式太阳能并网发电系统及配电网模型的方式，通过对模型内各参数数据的分析，明确电压偏差及节点电压寂负荷电流角度。最后，借助分析结构总结分布式太阳能并网位置及容量对配电网电压及供电质量造成的不利影响。虽然此种方式控制分布式太阳能并网配网 无功电压更高，但实际运行复杂，对周围环境要求高。
不仅如此，电力研究人员又在原有基础上构建起分布式太阳能并网出力因素及光伏发电的时序数学模型，借助对分布式太阳能并网及配网运行状态的精准计算，表明设备运行状态对发电系统造成的不利影响，最后对配电网运行可靠性进行评估，对分布式太阳能并网所造成的无功电压进行专项控制。此种方式可切实提升配电网供电效率，但同时也会消减配电网供电精准度。
3、分布式太阳能并网接入配电网的太阳能发电系统
3.1太阳能发电系统结构
分布式太阳能并网接入配电网后所组合而成的太阳能发电系统结构主要包括直流配电单元、逆变单元、交流配电单元及放电模块等结构。同时，为确保太阳能发电结构的运行稳定性，还应在配电网侧端及输入端增设避雷装置，降低设备雷击事件发生几率。
太阳能发电系统共有117块太阳能组件，最终组件独立单相并网逆变系统直接连接到三相带网中，各组件额定功率为85w[3]。与传统发电系统相比，太阳能发电系统具有运行可靠性高、运维便利等优势。
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3.2太阳能发电系统设计
在将分布式太阳能并网进入到配电网的太阳能发电系统中，各子系统及模块设计对系统实际运行效果具有直接影响。首先，在太阳能发电系统主电路设计过程中，需采用三相桥结构，电力利用电感与电网连接在一起，为分布式太阳能并网提供动力。同时，在分布式太阳能并网于行过程中，发电系统可使逆变装置输出的正弦波流与电网电压频率保持一致，实现对配电网无功电压的控制。
在太阳能发电系统温度采集模块设计过程中，需采用适宜规格的温度传感装置，通过对发电系统运行温度的合理控制，确保分布式太阳能并网接入配电网后的运行稳定性。
在太阳能发电系统放电控制模块设计过程中，应将驱动装置作为系统开关充放电量的开关，防止分布式太阳能并网接入配电网的无功电压异常增高等问题出现的。
在太阳能光伏并网逆变模块设计过程中，需借助可逆脉宽控制流装置对无功电压进行控制及最大功率的点跟踪。
4、分布式太阳能并网的配电网无功电压控制方法
为更好实现分布式太阳能并网配电网的无功电压的有效控制，需通过试验方式验证分布式太阳能并网接入配电网的太阳能发电系统运行效果[14。以某地区太阳能发电系统为例，检测系统运行期间电流及电压，观察电流及电压的波动情况。试验结果表明，将当地太阳能发电系统启动后，其运行期间的电流及电压符合国家标准。
根据电压降落理论来看，分布式太阳能并网接入配电网后的有功电压及无功电压量密切相关，但在调整电流参数时又会导致电流不稳定；根据电压偏差与节点电压及谐波电流含量的理论研究来看，分布式太阳能并网位置及容量对配电网运行质量及安全性会产生直接的影响，但在对分布式太阳能并网容量及位置进行调整的过程中，又会使电流波形浮动水平较大。
因此为从确保分布式太阳能并网配电网无功电压的有效控制，可将太阳鞥发电系统设计为以117块太阳能组件陈列，最终组件独立单相并网逆变系统接入三相电网的形式，将太阳能组价额定功率控制在合理范围之内，确保当某一相发生故障后，其他两相依然可征程运行[5]。但由于此种分布式太阳能并网接入配电网的太阳能发电系统处于尝试阶段，在实际运行期间依然存在光伏模对在线监测系统造成干扰、逆变结构不够完善，难以抵御电网故障影响等问题，需相关工作人员认清分布式太阳能并网的配电网无功电压过高问题出现原因，对太阳能发电系统各模块进行优化改进，其实提升分布式太阳能并网连接下配电网运行的稳定性。
总结：总而言之，在分布式太阳能并网的配电网无功电压控制期间，需对原发电系统进行不断优化与完善，借助更加合理的无功电压控制手段，确保分布式太阳能并网可靠运行。同时，在研究配电网无功电压控制方式期间，相关工作人员还应认清社会用电需求，切实提升分布式太阳能并网供电效率，为促进电力行业可持续发展奠定坚实基础。
参考文献：
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[3]丁明,姚宇亮,李林,毕锐,曹军. 分布式光伏并网装置的研制[J]. 电力自动化设备,2018,38(03):1-6+15.
[4]于立岩,吴迪迪,满成,马成忠. 光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计[J]. 计算机测量与控制,2018,26(03):107-111.
[5]杨卫东,薛峰,徐泰山,方勇杰,李碧君. 光伏并网发电系统对电网的影响及相关需求分析[J]. 水电自动化与大坝监测,2015,33(04):35-39+43.
论文作者:白少博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
标签：分布式论文; 太阳能论文; 电压论文; 系统论文; 配电网论文; 太阳能发电论文; 光伏论文; 《电力设备》2018年第32期论文;