摘要：随着国家节能减排力度的进一步加大，越来越多的分布式发电设备接入配电网系统。作为一种并网分布式光伏发电的应用主要集中在中低压配电网中，本文就分布式光伏电源接入配电网相关问题进行了深入研究。
关键词：分布式光伏；配电网；接入方式
前言
分布式光伏电源在对公用电网进行能源补充、提高经济效益的同时，由于其本身具有对一次能源不可控的特征，因此如果没有配备电能存储设备，会出现随机性及波动性的发电，这对电网的安全运行和管理造成了严重的影响。
1、布式光伏电源并网运行特性
光伏发电系统通常分为两大类：一是独立光伏发电系统，二是光伏并网发电系统。独立发电系统主要用于解决偏远地区缺电的困境，而光伏并网发电系统由于可以并入现有的电力系统，成为了发展太阳能发电的主要选择。据统计，全世界的平均并网光伏系统比例已达80%以上。
并网光伏系统按照接入的方式和规模又可以分为集中式光伏电站和分布式光伏电站。集中式光伏电站大多利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源，接入高压输电系统并网供给远距离负荷；分布式光伏电站主要用于就近解决用户的用电问题，通过并网实现供电差额的补偿与外送，一般单个电站容量较小，通常并入低压配电网中。
分布式光伏发电并网系统的主要特点是所发电能直接分配到用户负载上，多余或不足的电力通过连接电网来调节，分布式光伏发电功率是不可调度的。分布式光伏发电并网系统根据光伏电源是否被允许向主电网馈电，可分为可逆流系统与不可逆流系统。当光伏发电能力大于负载或发电时间同负荷用电时间不一致时，一般均设计成可逆流系统，以保证电能平衡，由于向电网反馈能量，可逆流系统对电能计量、保护的要求比较高；当光伏发电量始终小于或等于负荷的用电量时，可设计为不可逆流系统，使光伏电源与电网电源并联向负载供电。
2、分布式光伏电源介绍
2.1分布式光伏电源原理
分布式光伏电源并网包括直流源(光伏电池组件、光伏方阵支架)、直流配电单元(直流汇流箱、直流配电柜)、并网逆变器、交流配电单元、并网接入及计量等设备。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换成电能输出，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。其中，逆变器(又称电源调整器)是光伏发电的主要元件，它能把直流电能变换成交流电能。实际运用中，逆变器还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能，具有防止“孤岛”运行、自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能等。目前，分布式光伏电源可以通过380(220)V、10kV、35kV系统并入公网。
2.2微电网
微电网技术是分布式发电领域研究的前沿。微电网内有电源、负荷和储能元件，形成“孤岛”稳定运行的可能性大为增加;能够工作在并网和“孤岛”两种模式，如浙江鹿西岛微电网为并网模式，南麂岛微电网为离网模式。
3、分布式能源接入现状
与常规电源相比，湖南省分布式电源总体规模较小，且多为间歇式或需要加工成型燃烧的能源，利用小时数和利用效率普遍较低。受地区资源和经济发展水平限制，湖南省分布式电源发展分布不均衡。目前主要集中在经济较为发达的湘东、湘西北和湘南地区。分布式电源大多存在逆变器装置，对系统电压质量影响存在一定影响，而且考虑到部分分布式电源为间歇式能源，对局部配电网系统的负荷特性影响较大，且系统维护更加困难。分布式电源业主在选取合理的接入电压等级、接入方式、电量消纳方式和运营模式存在一定盲目性。考虑到企业负债率较高，湖南省分布式电源项目的送出工程全部由国网湖南省电力公司投资建设，电网企业投资压力很大。
4、分布式光伏电源的接入方式
分布式光伏电源被接入配电网的方式，是直接影响其利用率和保障电网安全运行的基础。在长期的实际工作中，福建省对分布式光伏电源接入配电网的接入方式进行了有针对性的分类。
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4.1采用10V专线并入电网
这种接入方式主要用于直接与电网企业进行电能交易的商业化运营的小型发电公司，因此无需直馈用户，以专线形式经配电线路与电网企业的变电站或开闭所的10kV母线连接，由此需要较大投资经费。这种接入方式在公共电网未覆盖的无电地区较常出现，可作为一种补充形式的并网方式。如果采用的是完整接线，则对配电网的综合调度与安全控制比较有利，且对公共电网的其他用户产生的直接影响较小，但是这种方式会对接入的上一级电网产生严重影响。
4.2利用T接方法并入到10kV公用电网线路
T接方法就一种比较经济的接入方式，且接入形式比较多样，可以根据不同的设计接入干线或支线。虽然具有经济、灵活的优势，但这种方法对电网安全运行的威胁非常大，会造成并入网线线路的故障，使得该线路上的所有用户受到影响。
4.3分布式光伏接入380V低压母线
这种接入方式适用于装机容量不超过6MW的民用自发自用、余电上网的小型光伏电源。通过电缆与配电变压器380V配电系统相连接，可以轻构实现接入。这种并网方式由于操作简单，且随着相关技术和产品的不断升级，其应用空间越来越广，但是其本身具备的分散性、规模化、反调峰特性、无调度管理等特征对配电网的安全运行及管理都带来了一定的难度。
5、加强安全管控的措施建议
5.1严把并网设备安全关
5.1.1并网逆变器安全合格关
并网逆变器调试验收应由具备相应资质的单位进行，规范并网接口功能，并严格测试把关，防止误“反送电”。
5.1.2并网点开断设备安全隔离关
对高压接入的分布式电源，应检查并网点开断设备具有明显断开点，电网侧应能可靠接地。对低压接入的分布式电源，应检查并网点开断设备具有明显开断指示，并具备低压保护功能，必要时还需采取其它安全技术措施。
5.1.3反“孤岛”运行安全防护关
鉴于微电网“孤岛”运行对电网检修“反送电”的危险性较大，应高度重视并制定、落实反“孤岛”安全措施，确保逆变器“孤岛”检测功能完善、试验合格，必要时安装反“孤岛”装置，并满足技术规范要求。今后可考虑进一步提高220V/380V并网点开断设备标准(如有明显断开点，具备状态受控、信息上传等功能)。
5.2严把作业安全措施关
5.2.1把好停电验电状态核对关
作业前核实作业范围内是否有分布式电源，是否落实有关停电措施，验明作业地点是否有电并核对状态，采取相应的安全措施。
5.2.2把好检修现场安全措施关
由分布式电源供电的设备，在检修安排、安措布置和倒闸操作中应按带电设备处理。在有分布式电源接入的配电网开展停电作业时，应严格落实《安规》所要求的停电、验电、接地等技术措施，确保可靠隔离。
5.2.3把好防误送电操作安全关
调控人员应全面掌握已接入电网的分布式电源点情况(包括并网点、发电容量、运行方式、联系方式等)，工作时，严格执行调度规程，按程序进行停送电操作，防止电气误操作。电网侧供电企业停电检修，应履行告知职责。电网侧设备停电检修结束、恢复送电时，分布式电源用户应按次序逐一并网。
6、结束语
分布式能源的逐渐接入，对传统模式的配电网规划和运行提出新的挑战。基于此，传统无源配电网需逐渐转变为具有潮流主动控制能力、负荷互动能力的主动配电网，分布式能源的接入对配电网发展的影响必须引起足够重视。
参考文献：
[1]张正陵.积极应对分布式电源并网[J].中国电力企业管理，2014（05）：23~25.
[2]王守相，葛磊蛟，张齐，等.配电网分布式能源接纳能力影响因素分析[J].供用电，2016，33
论文作者:刘瑞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/28
标签：分布式论文; 电网论文; 光伏论文; 电源论文; 系统论文; 配电网论文; 逆变器论文; 《电力设备》2017年第33期论文;