摘要：光伏发电作为新能源以及绿色能源，拥有很好的发展前景。但分布式能源的并网会产生电压畸变、谐波污染等，影响电网系统的电能质量、稳定性与可靠性。由于分布式光伏发电出力的随机性和分时性，本文仅针对分布式光伏发电并网有可能产生的电能质量问题做出分析，同时也希望在以后的研究中能提出更好的解决方案，使分布式光伏发电更加安全、高效，并应用在寻常百姓家。因此，本文对分布式光伏发电并网电能质量问题进行了分析。
关键词：分布式光伏发电；并网；电能质量；问题
一、分布式光伏发电技术分析
分布式光伏发电技术是采用光伏组件，把自然界中的太阳能直接转换为电能的一种分布式发电系统。分布式光伏发电技术是满足和支持现有配网的经济要求的发电技术，或者是满足特定用户需求的供电设备，可以安装在用户现场和用户附近，要和环境兼容的发电机组。总的来说，分布式光伏发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用的方式，提倡就近发电和就近并网以及就近使用的原则，具有输出功率小、污染小、缓解局地用电紧张的特点。
二、分布式光伏发电系统接入配电网对电能质量的影响
2.1谐波污染
一般情况下，分布式光伏并网发电系统都是应用逆变器来进行并网，但是，为了能够避免逆变器桥臂上、下开关管出现直通现象，相关工作人员需在逆变器运行过程中，对控制开关信号时加入死区的进行控制，直到同一桥臂上的上、下两管死区时间内两开关管都能够处于一种关断的状态。由于各种主客观因素的影响使得逆变器运行时，会产生严重的高频谐波，而这些谐波的存在会使得电流、电压出现不同程度的畸变，而配电网在运行时，线路阻抗比较大，如果没有及时的对谐波进行抑制，情祝较严重时就会造成较大的电压畸变现象。
在配电网传输电能的过程中，对于通过电力电缆传输的，谐波电流流过导体表面会产生集肤效应和邻近效应，并产生较高频率的电场，都会使线路或设备产生更多的附加发热，从而影响绝缘寿命。对于通过架空线路进行实现的，架空线路极易产生电晕，谐波会导致电压峰值超过标准的额定值，从而使配电网中的电晕损耗变得更加严重，而在配电网中，居民用电都存在一种荧光灯和计算机等产生较大谐波的家用电器，一旦谐波电流接入到零线之后，就会造成零线线路损耗不断增加，从而使导线发生过载而发热，造成线路绝缘老化。当配电网中的谐波数量较多时，则会对电能计量的精准性产生较大的影响，使得供电企业不能准确的对电力用户的实际用电量进行计算，对电力市场的正常运维会产生不安定、不和谐因素。
2.2 电压偏差
状态稳定情况下，一般来说，配网系统中不同负荷点，其电压会顺着潮流的流向慢慢下降，然而分布式光伏发电模式下，由于潮流流向较为复杂，通常存在逆流的可能，同时馈线中的传输功率也将逐渐下降，使得不同负荷点电压上升，影响其电压偏差。而且阳光的强度、照度等会极大地影响电源的输出功率，具有动态浮动性，然而配网系统的调压能力有限，当光伏电源在配网系统中占据主导时，由于其出力的不确定性会导致配网负荷潮流不断变化，电压不易调整，电压高低难以把握。
2.3 电压波动与闪变
光伏电源在接入与退出配网系统的瞬间，很容易引发配网系统的电压发生波动与闪变，特别是分布式电源如果未能按照特定的法规、制度、客观需求等进行启停时，很可能造成输出功率的动态变化，对应的配网电压也将发生波动与闪变。同时外部环境特点，例如太阳光辐射、温度等的变化也可能引发配网系统电压波动。
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三、分布式光伏用户侧并网处电能质量管理
为适应大规模、高容量光伏发电系统接入电网运行，同时保证电网的安全稳定，有必要研究光伏并网发电的新技术，包括储能技术、谐波抑制、新型并网逆变器等。就目前并网方式较多的用户侧内部配电网接入的分布式光伏电站而言，因其电量为就近生产就地消纳，靠近负荷侧，这样并网电能质量直接影响着用电负荷，所以对用户侧内部配电网接入的分布式光伏电源的并网电能质量管理是非常有必要的。针对上述关于分布式光伏电源用户侧并网对电能质量影响的问题，可以有以下几种解决方法。
通过对逆变器的调整能达到谐波抑制的目的，主要方案包括将多台逆变器并联运行的“群控技术”和在逆变器中使用交流滤波器的“综合补偿控制”。由于群控时对各逆变器的直流侧进行并联，提高了直流侧的容量，通过协调控制可以使只有有限台逆变器工作，可使最小数量逆变器工作在较高效率区，从而提高逆变器发电功率、降低谐波含量。而综合补偿控制是在实现有功/无功功率控制的同时，抵消产生的谐波分量。
实现分布式光伏并网电能质量治理的另一条路径是直接改变逆变器本身，采用先进的设计技术，最大限度抑制输出电流谐波，可采用选择先进的拓扑结构、电感和电容参数的优化设计、控制算法和PWM驱动方式的改进、提高内部采样精度、精准化设备运算精度等技术手段。所以，在设计过程中，设备选型时应该考虑技术过硬的产品厂商。
对于配电网的电压调整，最重要是合理设置光伏并网的运行方式。在阳光充足时，光伏电源出力比较大，若线路轻载，光伏电源将明显抬高并网点的系统电压。如果并网点设置在馈电线路的末端，则末端电压会越过上限，此时必须合理设置运行方式，如规定光伏系统必须参与调压，吸收多余的无功。在夜间重负荷时，光伏通常无有功出力，但仍可提供无功出力，改善线路的电能质量。
四、智能电网为分布式光伏并网提供保障
智能电网是电网技术发展的必然趋势，是社会经济发展的必然选择。智能电网的发展重点任务之一，就是提高用电侧的智能化，通过为各种分布式电源提供灵活接入的动态平台，为能效和用户需求侧管理提供智能化管理控制平台等方法，解决分布式电源供电安全和可持续发展问题。我国的智能电网，可以及时便捷地采集与响应电源侧和用户侧的多元化需求，促进分布式电源的良好发展。我国智能电网具备自愈技术，可快速定位故障并采取相应保护措施，快速恢复停电区域的供电，能够满足分布式发电接入对故障定位、隔离和恢复供电提出的挑战。在分布式光伏电源的接入上，智能电网发挥着重要的作用，它能够更加灵活地调配新能源入网，在保证电网安全的前提下，最大规模地利用新能源。
五、结语
总而言之，光伏发电作为新能源的一种重要形式有着很好的发展前景，分布式光伏并网发电系统应用范围不断扩大，但是，在实际的运行中还面临着一定的阻碍，相关电力企业要加强对光伏并网发电系统的研究，采取有效措施提升发电性能，保障并网质量，从而推动电力事业的稳定发展。
参考文献：
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[2]国家电网.光伏电站接入电网技术规定：Q/GDW617—2011[S].2011.
[3]陈炜.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备，2013（15）：46
作者介绍：
高培丰（1990.3.20），性别：男；籍贯：汕头；民族：汉；学历：大学本科；职称：助理工程师；研究方向：电测试验；单位：广东电网有限责任公司汕头供电局；
论文作者:高培丰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：分布式论文; 光伏论文; 谐波论文; 电能论文; 电网论文; 电压论文; 逆变器论文; 《电力设备》2017年第26期论文;