摘要：光伏发电系统通常由太阳电池组件、控制器、逆变器等构成，目前分布式光伏发电已经得到广泛应用，为了发挥其在电网系统中的作用，本文阐述了光伏发电应用的重要意义以及分布式光伏发电并网的工作原理及其并网要求，探讨分析分布式光伏发电并网对电网运行的影响。
关键词：光伏发电；意义；分布式光伏；并网；电网运行；影响
光伏发电主要包括集中并网光伏电站同分布式并网光伏发电系统两种形式。分布式光伏发电最大的特点就是“就近发电，就近并网，就近转换，就近使用”，适合安装于各种建筑的屋顶。为了充分发挥其作用，以下就分布式光伏发电并网对电网造成的影响进行了探讨分析。
一、光伏发电应用的重要意义
光伏发电应用的重要意义主要表现为：（1）光伏发电安全可靠以及不会产生污染噪声的特征。随着光伏技术的发展及其成本的降低，光伏发电系统将逐渐实现替代能源的发展。光伏发电中由于没有机械部件的转动，也不会消耗燃料，因此是零排放、无污染和噪声的。并且这种发电技术不会受到地域的限制，比较灵活，能够安全稳定的运行。太阳能资源十分广阔，是取之不尽用之不竭的，因此光伏发电技术也是最为清洁、资源最为丰富的发电技术。此外这种技术还能够建造和拆除，使用的是模块化的结构，对于安装和拆卸、转移都是比较便利的，能够随时将发电的容量扩大。今后，我国的光伏发电将小型光伏发电站以及户用光伏发电系统作为主要的内容，能够更好地帮助偏远的农村地区解决没有电的情况，为其提供基本的生活保障。（2）光伏发电可以充分利用太阳能资源。太阳能资源十分丰富，其辐射到地球表面的能量是巨大的，会影响到人们的生产以及生活。我国幅员辽阔，太阳能资源十分丰富，有近7成国土面积的日照量超过2000小时。这对于利用太阳能非常有利。我国的西部地区地域广袤，严寒，地形呈现多样化，是分散性的居住方式，在西北、西藏以及云南等地区，太阳能资源更为丰富，可以利用的太阳能资源面积超过95%。
二、分布式光伏发电并网的工作原理及其要求分析
1、工作原理。分布式光伏发电系统分为独立光伏发电系统与并网型光伏发电系统，两类系统最大的不同是独立光伏发电系统要有储能的蓄电池，而并网的光伏发电系统可以不配备蓄电池，直接将电能输入就近的电网，省掉了对蓄电池储能和释放的控制过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。而且并网发电系统能够并行使用电网和光伏发电系统的电能作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载停电的概率。同时，光伏发电系统与公共电网并网可以对公用电网起到调峰作用。分布式并网型光伏发电系统的工作原理是利用光伏组件半导体材料的“光电”效应，在白天阳光充足时，由光伏组件将太阳的辐射能装换成直流电能，通过控制器可将直流电能直接供给用户直流负荷，也可将直流电经并网逆变器输出交流电供给本地交流负载，多余的交流电能输送给电网，由双向计量表计量卖出电量，当夜晚或阳光不足时由电网向用户供电，双向计量表计量买入和卖出电量。然后根据卖出和买入的电量结算电费。
2、分布式光伏发电并网要求的分析。（1）光伏电站接入方式和原则的要求。第一、并网点的确定原则为电源并入电网后能有效输送电力并且能确保电网的安全稳定运行。第二、当公共连接点处并入一个以上的电源时，应总体考虑它们的影响。分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%。第三、分布式电源并网点的短路电流与分布式电源额定电流之比不宜低于10。第四、分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择，参考标准如下：8KV及以下接入220V；8～400KW接入380V；400～6000KW接入10KV。最终并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。（2）光伏电站电能质量要求。分布式电源并网前应开展电能质量前期评估工作，分布式电源应提供电能质量评估工作所需的电源容量、并网方式、变流器型号等相关技术参数。分布式电源向当地交流负载提供电能和向电网发送电能的质量，在谐波、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变等方面应满足相关的国家标准。同时，当并网点的谐波、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变满足相关的国家标准时，分布式电源应能正常运行。
三、分布式光伏发电并网对电网影响的分析
1、分布式光伏发电并网对电网运行配电网的影响分析。分布式光伏采用不同的并网方式会对配电网造成不同的影响，例如，如果采用离网运行的方式则不会对电网造成影响，如果并网但是并未输送功率会引起电压的波动，而如果采用并网且输送功率的方式则会产生多方面的影响。
2、分布式光伏发电并网对电网运行的电能质量影响分析。光伏发电系统随着温度、日照、季节的不同具有波动性、间歇性等特点，并网后，对原系统中的电源结构进行了扩充，对电网会造成安全性和稳定性的影响，电网系统中的电能质量就不能得到保障，因此要进行协调配合。光伏发电由于现今处于起步阶段，规模较小，同时我国在光伏发电逆变技术上相较国外还有一定的差距，例如在并网逆变系统的电磁噪声和电磁兼容性问题上以及并网逆变发电系统的最大功率跟踪方面都有着不小的差距，这些都造成光伏发电并网影响电能质量，其影响主要体现在电压波动和谐动两个方面。随着国家加快推进分布式光伏的装机容量，并网的光伏发电会越来越多，从而使这种影响越来越明显，此外，分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变，其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电产生的直流电需要通过逆变器变为交流电才能并网，在逆变时逆变器内的电子器件会产生一定的谐波污染，除了谐波污染之外还会产生项间电压不平衡等问题，在这之中谐波产生的危害更为严重。
3、分布式光伏发电并网对电网运行的继电保护影响分析。配电网大多为单电源放射状结构，通常是应用速断、限时速断的方式进行保护，这种保护是不具备方向性的。而当光伏发电并网后，并网后的功率会使继电保护范围缩小，会造成对电网的保护能力的减弱，更有可能是其他的部分产生问题时会波及分布式光伏的继电保护产生误动作，这些都会对电网的正常及安全运行造成极大的影响，会对配电网络的电能质量造成极大的影响。
4、分布式光伏发电并网对电网运行的节点电压及线路负载率影响分析。分布式光伏电源有可能会造成电压的波动和闪变。随着入射的太阳辐照度变化，光伏电源的出力也会随之变动，从而会引起局部的配电线路电压出现波动或者闪变现象。当其跟负荷改变叠加在一起时，波动效果会更强。此外，配电网接入分布式光伏电源后，馈线由原来平稳状态下电压随着馈线潮流方向降低变为沿馈线各负荷节点出电压被抬高，从而使得一些负荷节点的电压偏移超标。
结束语
综上所述，分布式光伏发电并网不仅能够满足用户家里的电力需要，而且可以将多余的电力并网卖给国家电网，产生相应的经济效益，但是由于分布式光伏发电项目小，单一发电项目电压低，使得分布式光伏发电并网会对电网运行造成一定的影响，因此必须加强对其进行分析。
参考文献：
[1]贺铁光等.小型新能源混合电源并网方案的设计与应用[J].智能电网，2016（01）
[2]赵春旭.浅析分布式能源发电对电网的影响[J].装饰装修天地，2016（12）
[3]张继成等.分布式光伏并网发电对电网的影响研究[J].科技风，2018（28）
论文作者:高美莲,周睿华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
标签：光伏论文; 分布式论文; 电网论文; 电压论文; 电能论文; 系统论文; 电源论文; 《电力设备》2018年第32期论文;