魏望来
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摘要：国家为了调整能源结构、保障能源安全、促进节能减排、保护生态环境，实现经济社会可持续发展，从2006年起，陆续出台了支持光伏发电等可再生能源发展的一系列配套政策。特别是2012年以来国家有关部门进一步加大光伏产业扶持力度，多次召开座谈会，密集出台支持政策。我国分布式光伏并网发电呈现快速增长的势头，因此对分布式光伏对配电网的影响研究很有必要。
关键词：分布式光伏发电；并网；配电网
引言
分布式光伏发电对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。当前，在国家相关产业政策支持下，我国分布式光伏发电发展迅猛、潜力巨大，但由于这些光伏发电系统规模小、数量多，大量分布式光伏发电的接入将对电网的安全产生显著影响。分布式光伏发电大量接入配电网（10kV及以下中低压配电网）后，将改变电力系统在中低压层面的结构与运行方式，使得配电网从一种垂直的辐射式网络转变为多电源的水平式网络。当分布式光伏发电接入配电网中的数量和容量达到一定程度时，将对配电网原有的运行安全（如继电保护、自动化系统）、检修安全与计量安全等方面产生影响。
1对配电网运行安全的影响
目前，中低压配电网主要是中性点不接地（或经消弧线圈接地）系统，采用单侧电源辐射型供电网络。分布式光伏发电接入配电网，不仅使得配电网从辐射型变为多电源结构，而且也改变了潮流和短路电流的大小、流向以及分布特性。
1.1继电保护
在配电网短路情况下，分布式光伏发电并网对配电网短路电流的影响如图1所示。
当2号馈线开关B与C之间发生短路时，主电源和各个分布式光伏发电均向短路点注入短路电流，短路电流增大。同时，短路点上游开关S2和开关B流过来自主电源、本馈线上游接入的光伏发电和其他馈线上光伏发电的短路电流，其中来自分布式光伏发电的短路电流使得故障段馈线电压上升，从而使得主电源供出的短路电流与没有光伏发电并网时相比有所降低。因此，分布式光伏发电接入配电网后，在配电网线路发生相同短路故障时，流经变电站出线10kV开关的故障电流发生了变化。
1.2配网自动化
配网自动化（DA）依靠短路电流在配电网上的分布来进行故障定位。若某个区域的一个端点上报了短路电流信息，并且该区域的其他端点均未上报短路电流信息，则故障在该区域内；若其他端点中至少有1个也上报了短路电流信息，则故障不在该区域内。但对于分布式光伏发电接入馈线的情形，当某个区域发生故障时，除了该区域的主电源侧端点会流过主网电源供出的短路电流以外，该区域与分布式光伏电源连接的端点也会流过相应分布式光伏电源供出的短路电流。因此，传统故障定位原理在分布式光伏发电并网时难以应用。
2敏感性分析
对于影响居民分布式光伏发电经济性的关键因素，需要进行敏感性分析。居民分布式光伏发电系统所发电量的上网比例对于其经济性有较大影响，表1中分为发电量100%上网、50%上网和100%自用这3种情况进行敏感性分析，得到了不同情况下的经济指标。居民分布式光伏发电系统的年利用小时数对于其经济性也有较大的影响，也需要进行敏感性分析。现以表1中居民分布式光伏发电系统在武汉地区的年利用小时数为基数，研究年利用小时数在增加10%、不变化和减小10%这3种情况下，居民分布式光伏发电经济性，计算结果如表2所示。
3存在的问题及其对策
3.1审批流程
国家能源局发布《光伏电站项目管理暂行办法》，将分布式光伏发电核准制简化为备案制，具体备案办法由省级人民政府制定。但目前大部分省级备案方法均未出台，地市相关政策更加延后。国家能源局要求实行备案制的各省项目规模要控制在各省年度指导规模指标范围以内，而各省规模指标如何分配还不明确，这些都影响了光伏发电项目的审批进度。因此，必须加快国家政策在各个省市的具体落实，完善备案制相关政策，才能加快分布式光伏发电发展速度。
3.2售电结算
居民分布式光伏发电的上网电量销售给电网，但目前电网公司要求居民必须先开具增值税发票才能从电网公司获得相应的售电收入，但居民分布式光伏发电项目不能进行工商登记注册，无法开具增值税发票，目前大部分是以收条或普通发票代替，不利于居民分布式光伏发电并网的长期健康发展。工商业分布式光伏发电中企业需承担相应的增值税等成本，虽然当前政策是增值税减半至8.5%征收，但是有效期只有2年，后续相应政策需要尽早明确。国家出台的鼓励分布式光伏发电的相关政策只是框架性文件，需要能源局与财政部等政府部门加强协调，进一步完善细化配套政策，明确发票和税收等政策，促进分布式光伏发电的健康快速发展。
3.3补贴
根据前面计算，当前分布式光伏发电的经济性主要依靠各级政府的补贴。已出台地方补贴政策的地区，光伏发电经济性较好，投资回收期较短，反之未出台地方补贴政策的地区，光伏发电仅依靠国家补贴，项目经济性一般，投资回收期较长，投资风险较大。为此，建议各省市政府尽快完善地方补贴政策。国家发改委文件中还指出会根据光伏发电发展规模、发电成本变化情况等因素，逐步调减补贴标准，这给分布式光伏发电带来了较大的不确定性，一定程度上影响了投资者的信心。光伏行业最主要的补贴资金来自国家可再生能源发展基金，但基金规模与行业需求仍存在巨大缺口，如何拓宽资金来源，也是急需政府解决的问题。国家能源局目前对全国光伏发电实行年度规模管理，部分省份分布式光伏项目配额较大，主要考虑到当地光伏产业发展水平和电力需求等因素。对于分布式光伏发电全国统一补贴为0.42元/（kW·h），执行简洁透明。参考政府对于集中式光伏电站全国分3类地区差异化补贴，也可考虑对分布式光伏发电在政策上采取差异化补贴，与配额管理相结合，促进发展条件更好、需求更大的地区率先发展分布式光伏发电。
结语
分布式光伏发电并网后，对配电网运行安全、检修安全以及计量安全等都带来了一定的的影响。在配电网运行安全方面，由于分布式光伏发电系统提供的峰值电流时间小于保护发送跳闸命令的时间，因此其对保护的影响可以忽略；对已投运的配电自动化系统无需对硬件作出改动，通过软件调整就能够适应分布式光伏发电并网接入。建议对中低压配电网变电站10kV出线开关保护的影响可以忽略；对更大容量的分布式光伏电源接入，可通过利用分布式光伏脱网特性与重合闸的配合来进行准确的故障定位。在检修安全方面，当对分布式光伏发电系统接入配电网的电网侧设备进行维护或检修作业时，分布式光伏发电系统的非计划孤岛运行状态会对电力系统的设备以及人员的作业安全产生影响。建议完善检修管理规程，加强对分布式并网光伏电源防孤岛保护、失压跳闸、检有压合闸等功能的检测，建议采用联动方式，加装负控装置和进线开关PT。在计量安全方面，分布式光伏发电接入从技术上存在窃电的可能性，对电力系统的关口计量准确性产生影响。窃电将使分布式计费电能表多计发电量，分布式电源客户以此骗取国家补贴。建议主要通过管理和现有技术手段防范此类行为，包括加强对《电力法》、《计量法》、《供电营业规则》的宣传，加大智能电能表推广应用和装表接电管理，以及研发软、硬件防范功能和设备。
参考文献：
［1］田俊丽．低碳经济下光伏发电综合效益评价研究［D］．保定：华北电力大学，2013．
［2］谢国兴，应华泉，陆建伟．发展分布式光伏发电的若干问题［N］．中国电力报，2013-07-13（3）．
论文作者:魏望来
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
标签：分布式论文; 光伏论文; 电流论文; 配电网论文; 电源论文; 政策论文; 国家论文; 《防护工程》2018年第30期论文;