摘要：随着传统能源的不断消耗，环境问题会越来越严重，充分利用太阳能必将成为世界各国的首选。目前，虽然分布式发电并网技术还存在一定的问题，但是科学的不断发展一定会解决这些问题，使分布式光伏发电技术改变现有的能源结构，造福全人类。鉴于此，本文主要分析分布式光伏发电并网对配电网安全的影响。
关键词：分布式光伏发电；配电网安全；影响
1、光伏发电原理
光伏发电主要是利用光伏模块将太阳能转换为电能，一般采用分布式布局形式，作为配电网的重要补充。一般来说，光伏发电系统需要包括光伏板（由特殊材料制成的硅板），电容器适配器，主开关，核心逆变器，AC / DC转换器，电池组，充电器等，如图1所示，发电过程中，充电器具有mppt功能，光伏板产生的能量连接到电池，同时，电池与电容适配器相连，以调节电源电容，并与变频器核心连接，确保适应电力和配电网络。光伏电站可以通过配电网络或其他新能源网络进行有效调节，并且彼此互补，不仅可以直接连接用户负载，还可以将多余的能量存储传输到本地公共电网。
图1光伏发电并网系统组成示意图
2、分布式光伏发电并网对配电网的影响
2.1、孤岛效应
（1）威胁电网运维人员的人身安全。当发生故障时，电网停止向供电，并网逆变器仍保持向周边电网供电时，若运维人员进行电力线路或电力设备检修，可能引发触电伤亡的严重事故；（2）损坏用电设备。缺少了电网的支持，电力孤岛区域的供电电压和频率不稳定，如果孤岛运行的分布式光伏并网发电系统无储能元件或储能容量太小，用户负荷还会发生电压闪变，造成电力客户的电器设备损坏；（3）损坏电网设备。供电恢复时，分布式光伏输出的电压和电网的电压可能不同步，恢复供电瞬间将产生很大的电流，对电网设备造成损伤；（4）对用户电压产生影响。如果发生分布式光伏并网发电系统断开所并入电网的情况，其原有的单相供电模式可能会引起配电网内出现三相负载不对称的问题，从而对周边用户的电压质量带来影响。
2.2、对电能质量的影响
电压偏差指的是电力系统改变运行方式或者负荷正常变化时，致使配电系统各点实际电压偏离额定电压的现象。现有的配电网通常呈现出辐射的形态，在电网稳态运行状况下，电压沿着馈线潮流方向逐渐降低。大量分布式光伏涌入电网发电后，电网的潮流分布改变，会引起馈线的各负荷节点电压被抬高，造成负荷侧电压越限。
分布式光伏所发的直流电流必须通过逆变转换为交流电才可并入公共电网，整流装置和逆变装置是分布式光伏发电系统接入电网后不可缺少的设备。整流和逆变装置具有很大的功率，在将分布式光伏所发的直流电流转变为交流电的过程中会产生大量的谐波。这些谐波注入电网后将带来很大的危害，一方面会降低电能在发、输、配、用过程中的效率，另一方面会严重减少电气设备使用寿命，甚至造成电气设备烧毁。
2.3、对继电保护的影响
目前，单电源放射状结构在我国配电网中占据主流，系统潮流方向单一（电源流向负荷），继电保护装置以速断保护形式为主，并不具备方向性。分布式光伏光伏接入电网后，电网潮流将会发生改变，从而对配电网原有的继电保护将产生一定的影响：（1）分布式光伏的接入改变了配电系统的网架结构，变成了多电源。在发生故障时，如果分布式光伏接入位置不合理，可能会引起原有的保护装置发生拒动或误动现象；（2）当分布式光伏并网点发生故障，且分布式光伏处于孤岛运行状态时，故障重合闸时可能会引起保护误动作，导致无法按时恢复供电，降低供电可靠性；（3）通常情况下，当分布式光伏并网发电系统的功率注入电网时会缩小原有继电保护区域，干扰继电保护装置正常工作。
3、解决分布式光伏并网对配电网的影响的措施
3.1、确保配电网运行安全
当分布式的电源接入线路后，发电系统的电流不论是在大小还是流向上都会发生变化，当出现供电故障时，由于原本的电流可能会与故障电流叠加而减小，导致配电保护识别作用失效或无法识别故障，但是，这种现象不会发生在未接入分布式电源时，此时的线路故障基本可以通过继电器及时检测到故障从而保护配电网安全，而不会出现以上状况的保护死角。
3.2、确保检修安全
在我国的配电管理过程中往往出现这样那样的问题，在配电检修方面，相关部门应该及时的制定先关的法律法规或相关的管理规程，加强对我国光伏产业监管及国家电网安全运行。大量的科学研究及实验论证表明，光伏电中的孤岛效应无法避免，但适时的采取必要检修管理措施，确保检修线路的安全十分有必要。
目前，大量的科学研究表明，在解决继电保护问题时，额外添加保护设备和调整保护逻辑是没有太大意义的，我们应该对已有的配电保护设施进行定期，认真的维护与审核，按照国家相关的法律法规严格履行检修任务。而国家和政府机构应该大力加强相关法律法规的修订与完善，制定齐备的光伏并网配电检修管理体系。确保线路检修安全。
3.3、确保计量安全
在计量过程中，按照国家现有的方针政策及法律法规等落实计量安全是实施过程中亟待解决的问题，国家应该加强对窃电行为的打击力度，保护居民合法用电的权益。在落实分布式光伏发电的具体过程中，亟待解决的问题依然较多，但相比于传统的方式，分布式光伏发电具有许多无法替代的优点，在分布式光伏发电的发展过程中，政府，国家应该加强相关的研究，采用各种措施实现分布式光伏发电的顺利开展，提高其大规模应用的可行性。
3.4、健全相关技术标准及规范
得益于自身诸多优势和国家政策的支持，分布式光伏发展迅速，然而与之并网发电相匹配的相关技术标准及规范发展相对滞后。从分布式光伏并网发电系统安全、有序地接入大电网发电的角度出发，电力部门一方面要充分研究分布式光伏并网发电系统的基本技术参数、分析电网抗干扰的能力、掌握分布式光伏并网发电系统的控制特点、细化分布式光伏并网规模、并网电压等级等方面的技术参数，建立完备的技术标准和规范；另一方面，制定分布式光伏产品进入电网的标准，把好接入网分布式光伏设备的质量关。通过相关技术标准和规范引导分布式光伏合理并网发电，降低对电网的影响。
总之，近年来，我国已经相继出台了多项关于促进光伏产业发展的重要举措，为国内该产业的可持续发展和光能有效应用与完善，起到重要的推动作用。光伏发电对实现配电网飞速发展具有重要意义。光伏产业发展潜力巨大，近年来，在各地政府支持下得到了迅猛发展。近年来，随着科技的发展，并网运行正文光伏产业发展的重要研究对象。但目前的光伏电站的建设规划中并未考虑电网交互带来的影响，对于大规模分布式光伏并网的实现带来极大困扰，同时大规模的光伏并网对于电力系统安全及运行造成其他影响。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献：
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[4]毛彦力.分布式光伏并网发电对配电网影响的研究[D].沈阳农业大学，2016.
论文作者:蔡子斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
标签：分布式论文; 光伏论文; 电网论文; 并网发电论文; 电压论文; 配电网论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第32期论文;