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摘要：为了保护生态环境，使得生态效益、社会效益以及经济效益尽可能的统一，解决发展的问题，大力发展可再生能源，走可持续发展道路，已成为各国政府的共识。由于太阳能光伏发电系统具有独特的优点，其应用与普及越来越受到人们的重视。其中分布式光伏发电因为自身的优势而不断扩大市场上使用的比例，但是在实际使用过程中，仍旧有许多亟待解决的问题。文章就当下的发展现状进行进一步分析，提出其中几种常见的问题，并允以有效的解决措施，帮助发电业进一步发展。
关键词：分布式光伏发电；并网；配电网；安全影响
一、分布式光伏并网发电系统组成
一般情况下，分布式光伏发电并网系统是逆变器、光伏电池板、蓄电池及负荷等共同组成的一个发电系统。第一，光伏阵列结构。单个光伏电池大约只有小于1的电压值，最大输送功率大约为1W，因此很难满足电力用户的电量缺口。若负荷所需电量需要将数块光伏电池板串联成一个整体，则各光伏电池板必须统一型号、统一输送容量，才能保证输出电流保持不变;若负荷所需电量需要将数块光伏电池板并联成一个整体，则各光伏电池板必须统一电压等级。第二，变换器。信息源头发出的信息需要通过变换器依据某个目的进行相关变化。目前，新型交流一交流电源变换器就是矩阵式变换器，其传统变换器更加先进，不需要中间直流储能环节；能够四象限运行。变换器分为直流变换器与交流逆变器，为分布式光伏发电系统的重要组成部分。属于DC/AC的交流逆变器，能够自动稳定电压值，能够将不同的直流电流变换成负荷需求的交流电流。无源逆变器与有源逆变器都属于交流逆变器。其中，无源逆变器一般运用开关电路，向系统中输送方波或者正弦波的交流电流，这种逆变器通常是运用于独立式的光伏发电系统。有源逆变器通常经过开关电路，输出PWM产生的正弦交流，一般运用于光伏并网发电系统。本文中主要研究有源情况下的分布式光伏发电并网系统。
二、分布式光伏发电并网对配电网安全的影响
1、对运维检修安全的影响
由于分布的光伏发电大多数情况之下都是属于用户侧并网，所以一旦负荷与出力发生失衡，便会出现类似孤岛效应的问题。所谓的孤岛效应的具体原理如下图，从下图可以看到分布式并网光伏发电系统从QF2处接入，如果QF1处切断，对应的QF2如果无法监测到孤岛状态，并飞速地切断，那么分布式光伏发电系统会始终处于运行状态，持续朝着系统传输电能，如果配网系统由于处于故障状态，以及处于检修模式而丧失电能的状态下，分布式光伏发电系统处理无法同本地负荷相符合，则很容易出现孤岛效应，此时一些需要检修的线路可能带电，会为整个系统造成一定的隐患。当检修人员对整个光伏发电的电路进行检查和维修时，如果没有及时发现和解决这个问题，便会使得电路在运行过程中，相关有效因素失效，会给整个检修工作甚至工作人员带来较为严重的安全隐患。
2、对配电网的影响
配网系统运行的安全无论对于配网系统自身还是用户等的运行都有着十分重要的意义。分布式光伏发电并网通常用在用户一端，这就可能导致孤岛效应。孤岛效应的形成往往对用户正常用电以及配电网形成如下负面影响：第一，存在孤岛效应的区域，无论是供电电压还是供电频率，均不稳定。第二，供电恢复过程中，由于相位之间不同步，有可能导致电网受到冲击。第三，光伏供电系统出现孤岛现象之后，则用原有配电网之间相互分离。如果原供电模式为单相供电模式，便有可能使配电网发生三相负荷不对称的问题，进而降低其余用户的用电整体质量。第四，当配电网切换至孤岛方式，仅仅依靠光伏发电系统供应电能，若该供电系统当中部分并未安设储能构件或是储能元件容量不足，均有可能令用户的负荷出现电压不稳定或是闪变的问题。
3、对网损的影响
分布式光伏发电（DG）可能增大或减少网损，这取决于DG的位置、容量、负荷量的相对大小以及网络拓扑结构等因素。在负荷附近接入DG将使整个配电网的负荷分布发生变化：①配电网中所有负荷节点处的负荷量均大于该节点DG的发电量时网络所有线路的损耗减小；②配电网中至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点DG的发电量，但整个配电网的总负荷量大于所有DG的发电总量时可能导致某些线路的损耗增加，但总体线路损耗将减小。
三、分布式光伏电相关问题的有效解决措施
第一，分布式光伏发电系统并网后，配网安全运行最为有效的保护方法就是精准地审核、校对保护定值，从而确保配网安全运行。或者延迟变电站重合闸时间，使其滞后2-3秒，当分布式光伏电源有了较高的发电量，接连大于系统容量的20%，则有必要对配网终端的故障设定值来新一轮地整定。与此同时，还要加大对配网安全检修与运维力度，为了让配网检修有所参照，更有规范，有必要编制出一套科学合理的并网检修规范，防范配网配电传输中电能的传输，切实按照检修安全方面的相关规定来检验电能。第二，合理地规划分布式光伏发电并网的位置，科学分布其并网容量，控制配网线路的功率方向，从而达到控制线损的目的。当小容量的光伏并网时，光伏接入点距离母线越远，网损越小。所以尽量将小容量的分布式光伏发电配置在输电线末段附近当光伏的接入容量小于所并入线路负荷的功率需求时，光伏接入容量越大，网损越小。将大容量分布式光伏发电配置在变电所及母线附近合适的位置。第三，在分布式电源接入以后，系统潮流的大小和方向都可能发生变化，进而可能和故障电流叠加后使流过继电器中的电流减少，继电保护因此可能失效，甚至可能出现保护的死区。在进行配电电路中的电流限定额度的过程中，以减小的幅度和位置不能有较大的顾忌和犹豫。减少的幅度和分布式光伏电接入容量有一定的关系，但几乎可以忽略不计。所以为了解决继电保护的相关问题，不需要额外增加相关的保护设备，也不需要调整现有的保护逻辑，只需要对现有的保护定值进行一定的审核对比之后，按照相关的规定进行操作即可。第四，安装安全自动装置。通常情况下，各个光伏电站的并网方式之间并不相同彼此各有特点。究其原因，在于光伏电站受到电网架构的影响。因此，建议企业按照各个光伏电站本身的特点，为电站装设对应的安全自动装置。安装过程中，企业工作人员应遵照如下基本原则：若情况较为紧急，建议工作人员自系统内切除光伏电站，仅仅保留系统本身，以确保电力系统运行的稳定性以及安全性，从而建立完善第三道防线。
结束语
总而言之，分布式光伏发电并网将对配网运行带来多方面的不良影响。分布式光伏发电并网对配网安全运行的影响可以通过采取针对性措施来解除，然而，实际运行中要不断总结经验，要积极开发多种软件、硬件设备与资源，为配网安全运行创造良好条件，保护配网系统整体安全。
参考文献
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[2]常佳蕾.分布式光伏电源接入对配电网影响及并网规划研究[D].华北电力大学,2016.
[3]李知奎.关于分布式光伏发电并网对配电网的影响分析[J].电子世界,2016,14:146.
论文作者:周春梅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
标签：光伏论文; 分布式论文; 变换器论文; 系统论文; 负荷论文; 逆变器论文; 孤岛论文; 《电力设备》2017年第21期论文;