摘要：分布式光伏发电（DistributedPhotovoltaicGeneration，简称pv）的并网运行，不仅仅有利于降低配电网电能损耗，改善终端电压，同时降低能源成本，调节能源结构。分布式光伏发电并入配电网后，使传统配电网由原来的单电源辐射型结构变成多端电源供电系统，改变了潮流分布和电压变化。同时，在发生故障时，由于分布式光伏电源提供了故障电流，也影响了配电网的保护。本文分析分布式光伏发电并网对配电网的影响，并提出了相应的解决措施。
关键词：分布式；光伏发电；并网；配电网；影响
分布式光伏发电对实现经济可持续发展以及优化能源结构等有着重要的价值和意义，在国家政策的支持下，我国分布式光伏发电技术发展逐渐加快，具有比较大的发展潜力，但是由于分布式光伏发电系统规模过小，所以导致大量分布式光伏发电的接入对我国电网的安全性造成了一定程度的威胁。分布式光伏发电在大量接入小于或者等于10KV的配电网之后将会改变电力系统的运行方式，使得配电网从一种垂直式的辐射网络逐渐转变成水平式网络。当分布式光伏发电接入配电网中的数量达到一定程度时，将对配电网原有的如自动化系统等运行安全与计量安全等造成影响。
1分布式光伏发电及并网优势
1.1分布式光伏发电原理
分布式光伏发电技术是采用光伏组件，把自然界中的太阳能直接转换为电能的一种分布式发电系统。分布式光伏发电技术主要采用和环境兼容的发电机组，可以安装在用户现场和用户附近。通常情况下，光伏并网发电系统中需要包括光伏电池板、超级电容适配器以及主开关、蓄电池组、核心逆变器和充电器等多方面设备。光伏电池板与充电器相连接，充电器需要具有MPPT功能，以为蓄电池组充电。蓄电池组一面与超级电容适配器相连接，实现对电容的优化调控；一面又与核心逆变器相连接，为电力能源进入到电网中提供保证；主开关能够实现对核心逆变器的控制，并连接电网与交流负载。
1.2并网优势
在分布式光伏并网系统中，可以将白天未用完的电量通过逆变器出售给当地的公用电力网，如果夜晚需用电，也可以从电力网中进行购买。同时，分布式光伏发电系统所发出的电能从实践结果上来说，能够直接分配到用户负载上，多余或者不足的电能可以通过接入的配电网进行相应的调节。同时，还可以将其与其他的新技术能源通过一种微网的方式接入到大电网之中，从而与大电网之间形成一种互为支撑的作用。光伏发电的优势在于无需消耗更多的能源原料，而且在规模的选择上还具有较大的灵活性，是一种比较安全稳定以及环境污染小的发电技术。但是从运作的成本上进行比较，发电成本比较高，还需要进行进一步的创新和改进，从而来尽最大可能的降低成本，实现光伏发电平民化。
2分布式光伏发电并网对配电网造成的影响
2.1对电能质量产生的影响
我国在分布式光伏发电并网技术上起步晚，与国外相比，还有很长一段路要走，如在电磁噪声和电磁兼容性等方面技术还不是很成熟，这对于电压波动和谐动的影响是很大的；采用电力电子换流器的发电系统中引入了谐波电流，同时引起电压畸变，其中的电抗和配电网的电容极易造成谐振，产生一定的谐波污染，放大谐波畸变。此外，光伏发电受制于光感强度以及照射本身的不稳定性，具有间歇性和周期性特点，极易可引起波动闪变，这种影响会随着光伏发电的大量推广而越来越严重，对供电可靠性和稳定性有负面作用。逆变器内产生的谐波污染会引起项间电压不平衡的问题，无法保障光伏发电输出电压平衡的效果。接入位置和容量的具体情况会引起馈线上的电压分布变化，输入功率随着容量的增大而增加，接入馈线节点电压增加越快就越会造成潮流倒向，会引起很多方面的潜在问题。
2.2对继电保护的影响
传统配电网采用的是一种速断保护形式，方向性特征不明显。分布式光伏发电调整了配电网以往的网络结构光，其继电保护范围降低，使电网保护能力随之降低，保护的灵敏性和选择性发生变化，增加了继电保护无规律的误动作几率，这对于配电网的稳定运行造成负面的不良影响，影响了供电质量，具体而言：①对三段式过流保护的影响。光伏发电故障发生时会引起短路电流，不利于过流保护对故障电流的判断，影响因素主要包括分布位置、负载大小和电抗值等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从而不利于提高路保护动作的灵敏性，对三段式过流保护来说存在误动作和不动作的风险。②对高压熔断器保护的影响。新结构下多端电源供电系统中，对高品质的熔断器的需求在不断增加，传统熔断器在发现故障时可以关闭故障支路，却不能满足选择性。③对距离保护的影响。针对距离保护来说，鉴于上游多出一个分支点，从而继电保护的下段范围降低。
2.3孤岛运行问题
在配电网络中，孤岛运行主要是指有电流通路而无检测电流的情况，从而分离自身与上级供电网络而形成孤岛，会损害供电安全和供电质量，这种现象的产生主要取决于光伏发电的发电量，孤岛运行的概率与发电量式呈正相关关系的。产生原因可能是维修方面的，也可能是故障方面的，断路器因上述原因未能及时进行反应而及时断开，有可能损害设备，不利于电网的安全运行。若孤岛不具备故障自诊断功能，会造成合闸失效。
2.4对电网规划造成影响
以个别地区的农户等为基本单元的发电结构其发电量的不确定性影响了配电网运营部门对电网规划预测的效果，比如采取并网但未输送功率会造成电压的波动，产生一些难以预测的影响，负荷增长模式也发生了一定变化，造成传统配电网管理上的难题提高。
3分布式光伏发电不利影响的改善策略
3.1完善技术标准，更新配电设备
随着光伏发电的蓬勃发展，国家应该进一步完善光伏发电的技术参数和安装标准，对不同地域内的并网的规模、无功配置等作出相应的技术要求。对原有老旧并网设备进行革新改造，加强先进无功补偿设备和无功发生器等新设备、新工艺的推广扶持力度和人员培训力度，确保将不利影响降到最低。
3.2对继电保护影响的解决措施
并网容量较大情况下，充分考虑多种可能情况的同时测试保护灵敏度，增加方向继电器。为降低非同期合闸的可靠性风险，发电侧要检同期，系统侧要检线路无压，从而避免环节故障点电弧持续时间长的不良影响。此外发电侧设计低周低压自动解列设备，适当延长重合闸时限。
3.3加强对孤岛运行的检测
对电网运行监测充分、严格、有效地检查和监控，合理设定主动电流扰动浮值，利用相邻周期电压频率之差值是否处于交替正负变化，可以有效加强对孤岛运行的检测，一旦孤岛问题出现，就可以及时地进行系统优化，对于同时存在多个逆变器并网运行的状态下十分有效，保障电网的安全性。
3.4对电能质量影响的解决措施
群控技术和补偿控制可以有效解决谐波畸变。并联运行逆变器通过自整步法或外特性下垂法增加直流侧容量，对于增加发电功率具有促进功能。利用SVC静止无功补偿装置同步无功调节促进系统电压质量有序提升，最大程度地降低闪变和电压波动现象，以增强电压的稳定性。
结语
总而言之，分布式光伏发电系统作为大电网的重要补充，可以提高供电可靠性，节省投资成本，对于提高供电可靠性、保护生态环境、提高经济效益等方面具有十分重要的意义，为了进一步减少其对于配电网的影响，电力企业与新能源企业还需要加强技术研究和交流，进而提升光伏发电的应用效率。
参考文献：
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[2]吴红仁.分布式光伏发电对配电网保护的影响[J].大功率变流技术，2016（6）：22-25.
[3]杨国彬.分布式电源并网对电能质量的影响分析与评估[J].北京：华北电力大学，2015：3-21.
作者简介：
吴鹏辉（1986.10），性别：男；籍贯：湖南省；民族：汉；学历：本科；职称：无；职务：配电运维工
论文作者:吴鹏辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
标签：分布式论文; 光伏论文; 配电网论文; 电网论文; 电压论文; 孤岛论文; 逆变器论文; 《电力设备》2018年第32期论文;