摘要：随着经济的发展，能源和环境危机成为影响人类持续发展的重要问题，基于可再生能源的发电系统越来越被人们重视，大量的分布式发电系统接入配电网。分布式光伏并网发电系统运行中会向配电网注入谐波和直流分量，对配电网的安全运行和用电设备的正常工作造成的危害与影响不断增加，使得配电网电能质量问题日益突出。基于此，本文论述了分布式光伏并网对电网电能质量的影响，以供参考 。
关键词：分布式；光伏并网；发电系统；接入；配电网；电能质量
1光伏并网发电系统基本运作原理
光伏发电是一种在半导体的光生伏打效应基础上将太阳能辐射直接转换成电能的过程。而分布式光伏并网发电系统是与建筑物进行相结合的一种屋顶光伏系统，通过一定标准和规格的设计来尽最大可能的降低光伏发电系统以及建筑的造价。而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而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。分布式光伏发电系统所发出的电能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。但从运作的成本上进行比较，发电成本比较高，还需进行进一步的创新和改进。分布式光伏并网发电系统如图1。
图1 分布式光伏并网发电系统
2分布式光伏并网对电网电能质量的影响
2.1有利影响
（1）分布式光伏一般位于线路末端，与终端负荷电气距离接近，可实现电能就近供给，减少馈线中的功率传输；并可实现无功就地补偿，对接入点的电压起到支撑作用。
（2）分布式光伏并网发电系统可以与其他形式的新能源一起并入电网，并且可以与电网互为支撑，起到平抑系统扰动、保持电压、频率稳定的作用；当发生大规模停电或自然灾害时，光伏供给的负荷可实现自主独立运行，保证重要负荷的电力供给。
（3）分布式光伏在电网末端的渗透率逐步增高，可减少由光伏供电的负荷在电网系统中的比重，大大降低电网运行事故对系统电能质量的影响。
2.2不利影响
（1）直流偏执。大型分布式发电系统的开启和停止、分布式发电设备输出功率的变化、分布式发电的反馈环节电压控制的设备和分布式发电的相互影响等，都有可能导致配电网的电压发生变化。目前，配电系统一般都是辐射状、单向潮流的结构，分布式发电在电力系统中的使用，改变了配电网线路中的有功功率和无功功率，因此，配电网中的线路潮流的方向和大小也随之发生的变化。分布式发电安装的位置和容量不同，可能会出现分布式发电的输出功率大于节点负荷的情况，从而出现反潮流的情况。
（2）电压波动与闪变影响。第一，分布式光伏电源的投入与地域范围内用户需求以及市场运行环境有着直接关系，其停运也直接与政策等相关因素有关，这种不规则的启动或停止会造成其输出功率波动，影响电压波动。第二，光伏配电功率输出与自然环境的变化有着直接关联。当太阳照度以及环境温度发生较大改变时会直接造成功率输出变化，造成电压波动。
（3）孤岛效应。第一，孤岛区域供电电压和频率不稳定。第二，恢复供电时，因相位不同步而可能对电网造成冲击。第三，当切换成孤岛方式，依靠光伏并网发电系统供电时，如果该供电系统内无储能元件或其容量太小，会使用户负荷发生电压波动与闪变。第四，光伏供电系统形成孤岛后，脱离了原有的配电网，若其原来为单相供电模式，则可能造成配电网内三相负荷不对称情况，从而影响其他用户的电压质量。
（4）谐波污染。第一，配电网线损。配电网线路中包含线路阻抗，谐波电流在线路阻抗上的流动会产生较大负载，直接造成功率损耗通常情况下配电网不存在太大的电流畸变。分布式光伏电源的接入，令逆变器运转产生高频谐波，进而造成功率损耗的提升，导致配电网线损，使配电网输出效率大大降低。第二，电晕损耗。在配电网建设的过程中，大多是通过架空线路来实现的，架空线路会产生电晕。电晕的大小和配电网电压峰值有着密切的关系。配电网系统在正常运行的情况下，电压基波都不会超过电压指标的要求。在分布式光伏并网发电系统接入配电网以后，会产生高频的谐波，谐波的存在会使得电压峰值超过额定值，从而产生电晕，增加电晕损耗。第三，绝缘线路损耗。用电用户中所用的家用电器包括计算机以及荧光灯等，大部分都存在谐波，谐波主要是从零线通过。配电网中零线的导电性能较低。当大量谐波电路流过，将直接影响零线线路，增加线路损耗，造成线路发热，使导线发生绝缘老化问题。当情况严重时会直接造成绝缘失效，应发线路短路，甚至造成火灾发生，直接影响用户安全。
3分布式光伏并网发电系统接入配电网调整建议
3.1对变压器变比调节
为有效调整线路电压分布，可以通过对变压器变比调节的形式来实现，将线路电压供电偏差控制在标准范围内。在对变压器调节比进行调整后要使光伏电源在接入运行或退出系统运行时都能够达到标准要求。在实际电网运行中通常无法实现一次调节变压器实现电压调整，在不同时刻电压偏差值不同。另外在实际电网运行中应用无载调压变压器，若只将分接头进行调压达不到电压基本标准，因此要采用有载。
3.2对PV接入位置调节
通过对PV接入位置调节能够达到调节电压的效果，同时也能够降低电压峰谷差，促进电压分布更加均匀。首先对PV接入调节，如果电压控制在电压偏差控制范围内，不需要对变压器变比进行调节；如果电压没有控制在电压偏差控制范围内，就需要改变变压器分接头来实现调压。
3.3主动式孤岛检测方法
针对孤岛效应可以采用科学的检测方法，在第一时间内降低该问题带来的损失。例如，可采用主动式孤岛检测方法。主动式孤岛检测方法是指通过控制逆变器，使其输出功率、频率或相位存在一定的扰动。电网正常工作时，由于电网的平衡作用，检测不到这些扰动。一旦电网出现故障，逆变器输出的扰动将快速累积并超出允许范围，从而触发孤岛效应检测电路。该方法检测精度高，非检测区小，但是控制较复杂，且降低了逆变器输出电能的质量。
4结语
为了能够使电力系统配电网电能质量越来越好，就必须要不断的加强对配电网电能质量的影响分析，综合各项数据分析资料，从而提出最高效和可行的解决对策。
参考文献
[1]张忠林,罗卫华,高凯,等.分布式光伏并网对配电网的影响及解决措施[J].供用电,2013.
[2]上官东霞.分布式光伏发电并网对配电网运行安全的影响[J].百科论坛电子杂志,2018.
[3]王有庆,范义,蔚文鑫.光伏发电并网对配电网继电保护的影响及对策研究[J].科技创新与应用,2016.
作者介绍
檀英（1971.10.13-）女；河北石家庄人；汉族；本科；高级工程师；电力工程评审主管；配电网工程技术及经济研究；国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司。
陈茜（1984.01.29-）；女；石家庄；汉；本科；工程师；技经管理；配电网规划设计技术；国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司。
论文作者:檀英,陈茜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：分布式论文; 电压论文; 光伏论文; 配电网论文; 并网发电论文; 电网论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第16期论文;