（国网安徽省电力公司安庆供电公司发展策划部 安庆 246003）
摘要：随着分布式光伏接入配电网系统，使配电网由原来简单的单电源辐射网络变为了复杂的多电源网络，给配电网的运行和控制带来多方面的影响，本文主要介绍了分布式光伏接入对配电网的电压分布、电能质量、网络损耗、稳态短路电流等方面的影响，其影响程度与分布式电源的位置、容量、接入方式和配网结构等密切相关。
关键词：分布式光伏；配电网；电压分布；网络损耗
引言
在常规能源逐渐枯竭，环境污染日益严重的情况下，世界各国积极开发利用可代替的新能源，并将光伏发电视为最佳缓解途径。但随着分布式光伏系统在配电网中接入容量的不断增加，对于配电网的稳态运行，尤其是对配电网的电压分布、网络损耗、稳态短路电流和电能质量等方面造成了影响。为更好的发挥分布式光伏系统的优势，分布式光伏系统接入配电网需要受到一定条件的约束。因此，本文将从接入配电系统的分布式光伏系统的容量、位置和运行方式三个方面，分析分布式光伏系统接入配电网后对配电网稳态运行造成的影响，利于分布式光伏系统与传统电力系统的协调运行。
1 分布式光伏系统及接入方式
分布式光伏发电，指位于用户附近，利用太阳能发电，所发电能就地利用，以10kV及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6MW 的光伏发电项目。并网的分布式光伏发电还可接于用户变电站内部，用户直接接入或T接入变电站10 kV母线。并网分布式光伏发电系统，如图1所示。
图1 并网分布式光伏发电系统
2 分布式光伏对电压分布的影响
分布式光伏在接入分布式电源之后，配电系统从放射状结构变为多电源结构，潮流的大小和方向有可能发生巨大改变，使配电网的电压分布也发生变化。研究表明，分布式电源的接入位置、容量以及功率因数对线路电压分布的影响很大。在配电网中接入一定容量的分布式光伏系统后，配电网各节点的电压均有所变化，接入的容量越大，电压抬升的幅度越高，在配电网所有节点中分布式光伏系统接入点的电压抬升最为明显，且分布式光伏系统接入位置越靠近配电网线路末端时对线路电压分布的影响越大；分布式电源越接近系统母线对线路电压分布的影响越小；分布式电源集中在同一节点，对电压的支持效果要弱于分布在多个节点上；同容量的分布式光伏系统以不同功率因数接入配电网时，功率因数越小，分布式光伏系统可提供越多的无功功率，但有容性无功和感性无功之分，与分布式光伏系统单位功率因数输出比较，分布式光伏系统以超前的功率因数输出时，功率因数越小，吸收越多的感性无功，则对接入点电压降低的作用越明显；分布式光伏系统以滞后的功率因数输出时，功率因数越小，输出越多的容性无功，则对接入点电压的影响是降低还是抬升情况取决于所接入配电网中分布式光伏系统的功率大小与线路的阻抗比的关系。
3 分布式光伏对网络损耗的影响
一般来说，配电网的损耗主要取决于系统的潮流，线路上的功率流动越多，系统的网络损耗就会越大。当分布式光伏发电系统接入配电网后影响系统的潮流分布，而分布式光伏的并网容量与系统负荷需求的相对大小、并网位置、运行模式、功率因数等因素都会改变系统线路上原有的潮流流动，并对网络损耗产生不同程度的影响。研究表明，在配电网中适当引入分布式光伏系统会减少配电网的网络损耗，但是当分布式光伏系统接入容量大于两倍的负荷容量时，引入分布式光伏系统会增加配电网的网络损耗；为减少配电网的网络损耗，应尽可能将分布式光伏系统配置在线路末端、靠近负荷；另外，当引入的分布式光伏系统以功率因数滞后方式运行，不但向电网输出有功功率，同时输出容性无功功率，其减少配电网网络损耗的效果要好于以功率因数超前运行的方式。
4 分布式光伏对电网谐波的影响
分布式光伏发电是建立在电力电子技术基础之上的，同时分布式光伏在接入配电网后会引起配电网的各种扰动，从而对系统的电能质量产生影响。分布式光伏主要是通过电力电子器件构成的变流装置接入配电网的，其开关器件频繁的开通和关断易产生开关频率附近的谐波分量，对电网造成谐波污染。研究表明，在分布式光伏接入位置不变的情况下，馈线上电压总谐波畸变率 ，由分布式光伏总出力决定，总出力占总负荷的比例越高，同一馈线沿线各负荷节点 ，越大，某些畸变严重节点的谐波指标就有可能超过规定的谐波电压或电流畸变率限值。出力相同的分布式光伏安装在不同的位置，得到的馈线沿线各节点的 ，有着较大的差异，分布式光伏安装位置越接近线路末端，馈线沿线各负荷节点的电压畸变越严重；反之，分布式电源越接近系统母线对系统的谐波分布影响越小。
5 分布式光伏对稳态短路电流的影响
随着大量的分布式光伏系统接入配电网后，当配网线路发生短路故障时，且分布式光伏系统未从配电网中解裂开，则分布式光伏系统有可能持续提供电流，而导致系统侧的保护无法正确动作，无法检测出短路故障点。因此，分布式光伏系统对于配电网短路电流的影响主要是系统发生故障时，分布式光伏系统也要对故障点提供短路电流。研究表明，在系统发生短路故障时，不同容量的分布式光伏系统提供的短路电流将会有很大的不同，随着容量的增大，分布式光伏系统提供的短路电流就会增大；分布式发电的并网位置对馈线中的短路电流分布会产生很大的影响，分布式发电越靠近故障点，分布式发电相对于故障点的等效阻抗就越小，其注入短路电流就越大，对系统短路电流的影响也就越大。
6 结语
本文介绍了分布式光伏并网后对电压分布、电能质量、网络损耗、短路电流等方面带来的影响，其影响程度与分布式电源的位置、容量、功率因数等密切相关。而随着分布式发电技术的逐步推广，这必然会给传统的配电网规划带来实质性的挑战，使得电网规划人员在选择最优方案时必须考虑由它所带来的影响，并分析和研究这些影响，从而制定相应的控制措施，以便分布式光伏接入后保证配电网的安全稳定运行。
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[4]胡学浩.分布式发电（电源）及其并网问题[J].电工技术杂志，2004，21（10）：1-4.
作者简介：
何怡燕，1986年，女，汉族，本科，工程师，国网安徽省电力公司安庆供电公司，主要从事配电网规划及相关研究工作。
胡中鲲，1979年，男，汉族，本科，工程师，国网安徽省电力公司安庆供电公司，主要从事配电网规划及相关研究工作。
何世龙，1964年，男，汉族，本科，工程师，国网安徽省电力公司安庆供电公司，长期从事电网规划、电力系统分析等方面工作。
论文作者:何怡燕,胡中鲲,何世龙
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：分布式论文; 光伏论文; 系统论文; 配电网论文; 电压论文; 功率因数论文; 电流论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;