摘要：随着我国光伏产业规模的不断扩大，以及国家政府加大对光伏能源的政策扶持力度，使分布式光伏电源在我国的地区建设中被越来越广泛地应用。当前太阳能电池板的加工工艺正以迅猛之势持续发展，其能源再生利用的环保功能备受瞩目，而且其自身具有的优势特点也受到各个领域的欢迎，但在应用设计与调控运行方面还存在着一定问题，我们将就接纳大规模分布式光伏电源在农村配电网建设中的问题展开分析与讨论，以期为电网建设提供有效的参考。
关键词：光伏电源；配电网；规划建设
能源技术的发展影响着人类社会的发展，对于象太阳能、风能等具有一定开发应用前景的能源来说，目前呈分布式与可持续性发展态势，在未来的能源占比中将越来越大。随着我国电力系统的不断发展与壮大，电网升级换代越来越快，供电方式也逐渐由集中式扩大到与分布式电源的联合应用，光伏发电作为太阳能的开发利用成为可再生能源的热点，其无污染、零排放、应用范围广、灵活性高等特点为光伏电源的发展提供了可靠性与稳定性。对研究接纳大规模分布工光伏电源的低压配电网规划具有重大意义。
1、我国的光伏电源系统发展现状
目前，我国已拥有了50万千瓦的太阳能发电装机容量，而且，在偏远地区架设电网的性价比较高，近几年来，太阳能发电的使用形式得到不断的创新，而且国际化的合作也起到了很好的助力作用，这对推动我国的太阳能产业发展起到了重要作用。光伏发电可以为电力系统提供更清洁、更优质、更高效的电力供应，大规模分布式光伏电源通过有效地利用可再生能源进行分布式发电，对于农村配电网占比较大的情况更为适用。因此在农村配电网建设中接入大规模分布式光伏电源，是我们下一步研究的主要课题，这也与当前国际发展相适应。目前国家也正在加大力度也正在积极推动家网发行升级，建立安全可靠中、结构性合理、适度超前的农村配电网，以确保以后电网更加规范、安全与美观，实现农用电户的全覆盖、全采集、全费控。
2、分布式光伏电源的特征
探索分布式光伏电源接入公共电网的抗干扰问题，需要进一步掌握分布式光伏电源接入配电网的控制与调节的方式方法，解决其推广应用时存在的技术问题，这不仅具有重要的理论意义，而且还有其显著的实践价值。经过改造成为标准化农网后，可使分布式介入模块化，更为高效便捷。
2.1、分布式光伏发电的优势特点
分布式光伏电源是利用太阳能发电系统进行供电，由光伏阵列单元、控制单元、储能单元为主要系统组成，其优越性非常明显，具有可靠性高、环境污染小、使用时间长，以及运行方式灵活等特点，既能独立发电，也能并网运行，具有广阔的开发前景。作为清洁而又干净的可再生能源，太阳能发电有效地避免了污染物的排放。并网运行后，独立运行的光伏发电系统降低了供电投资成本，通过电网储能，节省了大量蓄电池的使用，同时还具有集中与分散建设的特征，可灵活退网，可平衡调节电力系统负荷与峰谷电量，还可降低线路损耗，以及增强电力系统的抗风险能力。
2.2、分布式光伏电源并网可能产生的问题
当然，分布式光伏电源也存在一定的弊端，比如其能量密度低，稳定性差、容易受到地理、季节、昼夜交替等因素的影响。尤其是大规模分布式电源接入农村配电网时，也会产生许多新的问题，我们需要从两个方面进行参数分析：一是光伏电源受到外部环境影响时会出现间歇性、不连续性的情况；二是电源不同于传统的单源辐射型电网，是复杂性的多电源电网。根据农村配电网接纳光伏电源的设计方案，对配电网的电能损耗、电压偏差、电网系统保护等方面产生的影响进行分析，由此奠定实施接入的理论基础。
3、分布式光伏电源接入农村配电网的规划设计
农村配电网系统建设需要满足安全、可靠、优质、经济等几方面的基本要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国家根据电网的分布式电源特点编制完成了电源接入的相关规范与规程，为分布式电源创造了友好便利的接入条件，这不仅大大缩减了并网周期，还增加了分布式电源的效益，并网工程的规范化、统一化管理，保障了分布式电源与农村配电网的和谐统一发展。
3.1、低压电网系统框架
在电网建设中，最优先考虑的就是电网的安全可靠性，光伏电源接入农村低压电网后最常遇到的问题就是电网保护的可靠性得不到满足。为了有效解决这一问题，结合当前低压电网的实际建设情况，在低压电网的变压器输出端进行配电装置连接，使其共同承担供电功能，同时分设用电负荷接入区域与光伏电源接入区域，用以消散光伏容量，而且将光伏电源的接入位置放置于电网最末端，形成两个区域的断路器的启动，可有效切除故障，保证电网的安全运行。而在原有电网不需要改造的情况下，只需加设一个电流断路器即可。
3.2、光伏电源的电能质量
电能质量主要考虑的是电压偏差，也就是保证电压的稳定性，是电网运行中一项重要的考核指标。由于各种用电电器都是按标准电压进行设计制造的，较大的电压偏差会对用电电器造成损害，或直接烧毁电器。而农村配电网中，用电负荷会造成线路电压的损耗，为了尽可能多地满足光伏电源的接入并网需求，可在光伏电源接入时，在末端进行突增分布设计。
3.3、光伏电源的经济运行
电网建设必须考虑到线损问题，它直接影响到电网企业的经济效益与管理水平。在用电负荷递减分布时，电网线损会增加，而在电负荷突增分布、递增分布、以及平均分布时，电网线损会降低。那么在线损降低的情况下，可接纳光伏电源容量最多的情况是用电负荷平均分布和末端突增，因此，综合考虑电网建设时，既保证电网电压稳定，又要降低电网线损，只能通过用电负荷平均分布，将光伏电源做到末端集中接入，可降低电网线损。
3.4、变压器等配电设备的选择
由于农村电网电压较低，现有的变压器不具备调压能力，大规模的光伏电源接入会造成电压突变的情况发生，因此，对变压器除了有容载基本要求以外，还要考虑到变压器的有载调压功能，然后再根据变压器选择电容柜、配电柜等配电装置。
4、分布式光伏电源并网的控制与保护
随着大规模分布式光伏电源的并网运行的研究发展，对原有系统的保护装置影响可忽略不计，主要关注的还是电力系统配电网的良好配合与协调，分布式光伏电源的保护策略，可通过分析直流微网的可行性给出接入策略，根据不同接入位置采用不同电流保护形式。分布式光伏电源线系统自身应具有控制与保护设备，既能检测与保护分布式光伏电源系统，也能够检测并处理并网后的电力系统配电网故障，一旦出现故障，能够及时切断或进行延时处理，使系统运行得以保证。
结束语：
目前，随着国家对分布光伏电源的大力扶持与发展建设，其自身灵活的安装与便捷的使用优势使分布式光伏电源的应用范围越来越广，但大规模的光伏电源接入农村的低压配电网，仍有许多缺陷问题亟待解决，在电网建设与运行维护的过程中，通过大量的研究制定了相关的技术标准以保障电网的可靠运行，在未来的电网建设中，会随着降低投资成本等方面的进一步探索研究，扩大分布式光伏电源纳入配电网，并通过提供友好服务保证电网的安全运行，由此提高光伏电源的利用率，并能够挖掘配电网的供电能力与潜力，由此提升电网企业的投资效益，以及电网设备的利用率。
参考文献：
［1］谷永刚，王瑕，张波．分布式发电技术及其应用现状．电网与清洁能源，2010，26（6）：38-43
［2］王丽娜．配电网网架规划的免疫遗传算法研究［D］．重庆：重庆大学，2006．
［3］常松．农村低压电网规划方法研究与软件开发［D］．北京：中国农业大学，2005．
［4］杨素萍，找永亮，楽凤奎，等．分布式发电技术及其在国外的发展状况．电为需求侧管理，2006，8（2）：57-60．
论文作者:杨康
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/31
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