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摘要：近年来，新能源在电力生产中得到了良好的应用，其中光伏发电发展势头最为迅猛，但分布式光伏发电并网在一定程度上对配电网安全造成了影响。本文阐述了分布式光伏发电并网的特点，并分析了其对配电网安全的具体影响和处理措施，希望对促进两者更好的融合有所助益。
关键词：分布式光伏发电并网；配电网；安全
对于配电网而言，光伏发电有着其他发电方式不可比拟的优势，如分布广泛、取之不尽，维护简单无污染等，但与此同时也会影响配电网的安全运行和电能质量。这就要求我们基于分布式光伏发电并网对配电网安全影响的分析，积极寻求切实有效的解决途径来加以改善。
一、分布式光伏发电并网概述
分布式光伏发电并网系统作为一种新能源发电技术，主要是将太阳能转化为电能的过程，满足公众日常生活和社会生产活动的用电需求，较之传统的集中发电方式，不仅就近利用、清洁高效、无污染，而且总量大、投资小、无噪声、可持续利用，还方便维护，是一种发展前景广阔的发电和能源综合利用方式，有助于同等规模光伏电站的发电产量的提高和电力传输损耗的降低，可以说能够实现经济效益、社会效益与环境效益的共赢。
虽然分布式光伏发电对优化能源结构、实现节能减排、推动电力生产可持续发展意义重大，但是分布式光伏发电毕竟规模小、数量大，如此一来，其广泛应用便会影响配电网的安全性可靠性。这是因为当分布式光伏发电并入配电网系统时，辐射型无源电网会发生变化形成有源环网，潮流方向也随之变化，在这种条件下，配电网电压调整以及保护装置操作难度增大，一旦遭受较大的冲击，配电网可能难以承受甚至崩溃[1]。再者太阳能光伏发电有着较强的随机性和较大的功率波动，加之发电量会受到天气、地域等因素的制约，显然既不利于配电网的安全运行，也不利于经济可靠的发电，因此分布式光伏发电并网面临着很多现实问题。
二、分布式光伏发电并网对配网安全的具体影响
1.影响配电网的安全运行
分布式光伏发电并网对配电网安全运行的影响主要体现在两方面，一是影响继电保护；在配电网中并入分布式光伏发电系统时，改变的不只是电源结构，还有潮流分布和短路电流大小和流向，如在图1中，若B开关与C开关发生短路，分布式光伏发电会注入短路电流至短路点，造成短路电流增大，同时短路电流还会引发故障馈线电压升高，此时线路继电保护的灵敏度会有所降低，相邻线路瞬时速断保护也容易失去保护性。二是影响配电网的自动化质量和水平，通常配电网自动化系统会根据短路电流的分布准确定位故障点，当并入分布式光伏发电系统后，则可能造成短路电流信息误报或漏报，进而影响故障确定和解决的及时性[2]。
图1 分布式光伏发电并网对 图2 孤岛拓扑结构
配电网短路电流的影响
2.影响配电网的安全检修
在分布式光伏发电系统而言，若某一区域发生故障与电源连接的断点应该会有所响应，但是在供电线路中一般的故障定位方法在分布式光伏发电并网中却难以奏效，而且容易形成孤岛效应，为现场安全检修带来极大的风险。其中孤岛效应可结合图2来理解，即输电网因故障停运时开关1断开开关2正常，此时发电系统可经开关2连接为负载供电，该过程中的光伏发电并网与配电网的实际状态便向孤岛一样，这样的话负载所需电量可能会超过系统承受力，造成两者极不稳定甚至瘫痪[3]。又或者开关1因意外故障闭合而开关2断开，此时发电系统虽然运行正常但无法向配电负载进行供电，却不会影响本地负载，期间的发电系统便与孤岛无异。
3.影响配电网的安全计量
分布式光伏发电并网对配电网安全计量的影响主要体现为用户窃电风险的增加和计量准确性的降低，如不法分子可以通过升压、改接线路等方式窃电，具体为引入升压装置生成虚拟电压获取补偿金，改变配电接线造成计量器失灵以此加以控制等，这些均在一定程度上影响了计量工作的准确度和安全性。
此外，分布式光伏发电DG的具体位置、网络拓扑结构、负荷量大小等还会会配电网线路损耗造成影响。
三、分布式光伏发电并网对配电网安全影响的处理措施
1.配电网运行安全处理措施
针对继电保护的处理措施，建议在配电网发生两相或者三相短路时，需要加强对分布式光伏电源输出的短路电流进行控制，使其小于1.5倍的额定电流，若短路出现在配电网下游远端位置，此时主电源短路电流的输出量会有一定的减少，为保证配电网安全运行，可以原有的保护设备进行保护即可，必要时可根据接入的分布式光伏发电容量和系统短路的容量分析短路电流的减小幅度而采取合理的处理措施。针对配电网自动化问题，可结合分布式光伏发电脱离电网系统的特性加以解决，即立足故障表现对变电站重合闸的延时时间进行延长，时间可具体可控制在2.5-3.5s内，然后减少配电中断电流信号的输送时间，通常为1s以内，同时借助技术手段改善主站处理故障的水平，使其能够对两次及以上的叠加过电流信息进行分析，以此保证配电网安全运行[4]。若提升了分布式光伏电源并网的发电容量，或者接近极限值时，还需要对故障信息的上报阈值加以调整。
2.配电网检修安全处理措施
为实现配电网安全检修，必须遵守严格的检修流程和标准，做好危险因素分析和预防工作，最好基于分布式光伏发电并网和配电网的特性开展科学的检修，要求检修人员在规范佩戴保护设施和采取安全防护措施的基础上先验电后检修，若故障段处于带电状态，应提前联系分布式光伏电源输送人员，确保进线开关断开后再检修，尤其是孤岛效应下的保护功能检修，更应该加强重视，有条件的可以通过增设负控装置及时远程控制，确保配电网检修活动安全、顺利的开展。
3.配电网计量安全处理措施
为进一步减少窃电行为，保障电量准确计量，一方面需要加强法制宣传，增强电力用户的法律意识，使其自觉做到安全、合法用电。另一方面则要加强分布式光伏电量监测技术的研究和系统的构建，通过跟踪监测和实时抽查，提高计量表数据的真实可靠性，并配以报警阈值，以便及时发现异常彻底清查，同时具有针对性的分布式光伏电量计量表也是研究的重点之一，以此保障电量数据采集的有效性和真实性。
结束语：
分布式光伏发电并网优势显著，这是不容置疑的，但若想使其更好的服务于配电网发展，就必须解决在实际应用中的难题，特别是对配电网安全的影响。所以当务之急便是加大研究力度，提出针对性的解决措施，消除配电网运行环节的安全隐患，努力营造安全、稳定、优质的电力生产环境。
参考文献：
[1]胡新慧.分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析[J].信息系统工程，2018（12）：75.
[2]金迪，王元凯.分布式光伏发电并网对配电网运行安全的影响分析[J].科技创新导报，2018，15（32）：23+25.
[3]路林娟，刘星.分布式光伏发电并网对配电网安全的影响[J].电子技术与软件工程，2018（12）：248-249.
[4]王金山.光伏并网对配电网的影响分析[J].通信电源技术，2018，35（02）：237-238.
论文作者:杨嘉航
论文发表刊物:《河南电力》2018年22期
论文发表时间:2019/6/21
标签：分布式论文; 光伏论文; 配电网论文; 电流论文; 故障论文; 系统论文; 措施论文; 《河南电力》2018年22期论文;