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摘要：本文从分布式光伏发电系统的定义入手，对光伏发电并网引起的几种主要问题进行分析，并针对性地提出解决措施，希望对分布式光伏发电并网产生的不利影响研究有所帮助。[1]
关键词：分布式；光伏发电；配电网；影响；解决对策
0 引言
地球的能源利用紧张，传统的不可再生能源，比如煤炭、石油等，都会在日后的使用中开采至枯竭。人类社会要发展，就必须要发掘新能源、提升新能源的利用率、并加强可再生新能源的使用。光能是目前使用最广泛的一种新能源。分布式光伏发电技术在经济社会发展中也起着越来越重要的作用。合理的采用分布式光伏发电技术，对于充分利用各地丰富的光能资源有很大帮助。电力企业向广大的电力客户输送绿色能源，也为我国的节能减排事业做出重要贡献。[2]
1 分布式光伏发电系统的定义
分布式光伏发电（Disrtibuted Generation，DG），包括两部分：
（1）离网光伏发电系统
（2）并网分布式光伏发电系统
位于用户附近，其所发的电能可以就地利用，此种方式就是并网分布式光伏发电系统。其一般单个并网点的总装机容量不会超过6MW，且接入电网的方式为10 kV 及以下电压等级接入。
如果要将不可调度式并网发电系统转变为可调度式并网发电系统，则需要在太阳电池方阵和并网逆变器之间增加设备，如：蓄电池、控制器。
分布式光伏发电设备的并网方式是由T接接入变电站的10 kV母线或者由用户变电站内部直接接入。如图1所示：
图1 分布式光伏发电设备接入10kV配电网的典型接线示意图
2 分布式光伏发电对配电网的影响
2.1 分布式光伏发电对配电网电能质量的影响
分布式光伏发电在并网过程中的注入功率会改变电网原有的稳态电压水平，其直接后果是会产生电流、电压的波形畸变。其对配电网电能质量的影响主要有以下几个方面：
（1）分布式光伏发电并网会造成配网的电压波动与闪变：因为分布式光伏发电是取之于太阳能的，太阳辐射、外在的环境温度等都会影响到其发电的效果。因此其输出功率并不温度，而是受天气变化的影响，具有波动性。此种功率的变化在光伏发电并网的过程中就非常容易引起整个电力系统的电压波动，还会导致闪变。
（2）分布式光伏发电并网还会造成配网的谐波畸变：分布式光伏发电会采取电力器件，电子器件的使用就容易引起谐波畸变。其所采用的电力电子换流器，在并网过程中会对配电网造成不可避免影响，因为它必然会引入谐波电流，也会导致系统的电压畸变。该种谐波畸变的程度取决于电力电子换流器的技术、配置条件。此外，分布式光伏发电系统中的电抗与配电网中的电容也很容易引起谐振，从而放大谐波畸变。
（3）分布式光伏发电并网还会改变潮流方向：分布式光伏发电的接入位置及接入容量也会对配电网的电压分布造成一定的影响。当分布式光伏发电系统的容量越大，输入功率越高时，在其接入的馈线节点上的电压就会上升越高，这也就容易在其接入点造成配电系统的电压极大值，会导致潮流的倒向问题。
2.2 分布式光伏发电对配电网继电保护的影响
我国传统的配电网络一般采用的是单电源、放射性网络结构。但是分布式光伏发电设备的并网发电改变了传统的配电网络拓扑结构，同时对继电保护的选择性、灵敏性都产生了影响。
（1）对三段式过流保护的影响：光伏发电电源一旦发生故障，会同时产生故障电流，可能会造成保护误动或拒动，甚至会导致邻近线路发生瞬时速断保护失去选择性而造成误动作。
（2）对距离保护的影响：因为距离保护是具有方向性的，所以在一些重要线路中是属于一种常用的保护。当分布式光伏发电并网接入后，对于距离保护来说，它的上游多出了一个分支，最终会导致其距离保护的二段、三段范围的缩小。
2.3 分布式光伏发电对配电网线路损耗的影响
分布式光伏发电的并网对于配电网的线路损耗会造成一定的影响，影响的大小取决于其接入的位置与容量。分布式光伏发电不管在哪个位子接入配电网，都会增加线路的损耗。当其越靠近线路末端，其造成的损耗就越大。另外，分布式光伏发电的并网容量也会影响到配电网线路损耗，当其达到一定的负荷时，甚至会向所接入配电网倒送功率，最终导致系统网损的加大。
3 分布式光伏发电对配电网产生影响的解决对策
3.1 分布式光伏发电对配电网电能质量影响的解决对策
抑制分布式光伏发电并网所引起的配电网谐波畸变。具体通过群控技术、补偿控制来解决。一是提高逆变器的发电功率，使得逆变器畸变一直处于高效率区工作。具体是将逆变器并联运行，以提高其直流侧容量。通过这种方式来降低谐波的含量。二是通过控制将无功功率、有功功率同时抵消所产生的谐波分量，这主要是通过有源滤波技术来实现。[3]
3.2 分布式光伏发电对继电保护影响的解决对策
（1）当分布式光伏发电的并网容量较大时，应对各种极端情况下保护的灵敏性进行仔细校验，另外还需要考虑给电流保护加装一个方向继电器。
（2）因为在分布式光伏发电并网后，其可能会导致保护配电网重合闸存在故障点电弧持续时间长的问题，因此，可将重合闸时限进行适当延长。为消除非同期合闸安全隐患，在光伏发电侧，重合闸继电器应检同期，而在系统侧，则应检线路无压。
2.3 分布式光伏发电对配电网线路损耗影响的解决对策
想要将分布式光伏发电并网对配电网产生的网损降到最低，就需要对分布式光伏发电并网位置进行合理地规划，将其并网容量进行科学地分布，对配网线路的功率方向进行控制，最终达到控制线损的目标。
（1）小容量分布式光伏发电并网时，光伏接入点与母线的距离越远，其产生的网损也就越小。因此，应尽量将小容量的分布式光伏发电设备配置在输电线路末端。
（2）当光伏发电并网的接入容量与所并入线路负荷功率相比较小时，光伏接入的容量越大，其产生的网损越小。因此应将大容量的光伏式发电设备配置于变电站及母线附近。
4 结束语
分布式光伏发电并网后，对于可再生清洁能源的利用率提升有很大的帮助，同时对于整个电网的安全经济运行也有积极的影响。但在其并网过程中，不可避免的出现了各种问题，比如对配电网的电能质量、线路损耗、继电保护等都有或多或少的影响。本文通过对这些问题的分析，提出了解决的参考解决对策，在工程实践过程中，也有一定的积极指导作用。
参考文献
[1]卢德银,屈乐岩. 分布式光伏发电项目的投运对配电网运行的影响及对策[J]. 机电信息,2015,(27):173-174.
[2]于磊,许丽丽,周鑫. 分布式光伏发电对配电网的影响及对策[J]. 华北电力技术,2013,(10):13-17.
[3]包党泉. 分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策[J]. 中国新技术新产品,2017,(12):71-72.
论文作者:潘孝俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：分布式论文; 光伏论文; 配电网论文; 畸变论文; 谐波论文; 容量论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第30期论文;