分布式光伏发电对电能采集及线损的影响赵国进论文_赵国进

分布式光伏发电对电能采集及线损的影响赵国进论文_赵国进

摘要:分布式光伏发电是一种新型且拥有良好发展前景的发电和能源利用方式,伴随着居民分布式光伏发电的普及和应用,致使普通居民用户成为了自发自用的发电站。但大规模的光伏发电在接入电网后,容易对电网运行造成一定的影响。因此对居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响进行分析,具有重要的意义。

关键词:分布式光伏发电;电能采集;

1居民光伏发电并网电能计量

1.1计量方案

光伏发电可选择的电能消纳方式有全部自用、自发自用余电上网、全部上网三种。目前河北南网居民光伏发电采用的是全部上网方式。居民光伏发电实行发电能量、上网电能量、下网电能量分别计量,独立结算,上、下电网电能量按国家规定的上网电价和销售电价分别计算购、售电费。相应的,电能表分为关口计量表和并网计量表两类。关口计量表用于用户与公共电网间的上、下电能量计算;并网计量表用于发电能量统计和电价补贴。

1.2计量接入方式

河北南网大多采用两块电能表分别计量的方式。居民光伏发电采用把光伏发电和居民用电分开计量的方式,即采用两块电能表分别计量,

2分布式光伏接入的配电网改造方法

2.1配电网的改造目标及方案

2.1.1配电网的改造目标

第一,在确保电网处于完全稳定状态的前提下,应最大限度地满足并符合分布式光伏自身所需要的报装容量,以确保能够有效提升其渗透率,进而促进其相关系统顺利运行。第二,对于一些需要高质量供电需求的用户来说,若是光伏电站自身没有对相应的滤波装置进行合理设置,必须要合理调整分布式光伏与相关用户之间存在的电气距离,并保证所调整的电气距离能够满足实际需求。例如,通过对专线接入变电站方式的合理利用,实现对用户谐波水平的有效调整,进而保证其满足实际需求。第三,对于一些需要高供电可靠性需求的用户来说,应最大限度地增加其备用容量,同时减缓光伏发电过程中存在的波动性。所以,在此条件下,应为其配置一些质量及功能符合实际需求的储能电池,以满足相关要求。第四,对于一般需求的电力用户来说,只需要将最小化的网络损耗值作为系统的最终目标,以促进电力系统的经济运行。

2.1.2配电网的改造方案

第一,系统接入。分布式光伏的系统接入在实际运行过程中主要受到其接入方式及位置的影响。在此条件下,若是利用T接的方式接入,在相关线路无法对光伏与负荷差值产生的电流进行实际传输的情况下,需要根据实际情况结合实际需求对与之有关的线路型号进行科学且合理的调整及转变。若是利用专线接入变电站的方式实现对光伏的实际接入,在相关变电站无法提供配电间隔的情况下,需要根据实际情况在满足实际需求的同时对其进行适当且合理的扩容改造。

第二,系统消纳。对于分布式光伏的系统消纳而言,在实际运行过程中一定要根据实际情况对其负荷特性和光伏发电的相关特性进行科学且合理的综合性分析,并配置一些符合相关要求及需求的储能系统,以减缓光伏发电本身存在的波动性。

第三,系统稳定。若想要在分布式光伏接入后保证其系统电压的稳定性与可靠性,应根据实际情况结合实际需求对动态化的无功补偿设备进行合理配置,以促进电网运行过程中的电压稳定。

2.2配电网改造的实施方法

2.2.1合理扩建变电站间隔

通常情况下,若是利用专线接入的方式实现对光伏的实际接入,变电站自身存在的剩余间隔数目会在一定程度上对其起到限制作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若要解决以上问题,必须对变电站现有或是现阶段存在的剩余间隔数目进行系统化的综合性分析,并将其与分布式光伏需要的间隔容量进行实际对比。若是存在不足情况,需要对变电站间隔进行适当扩建。

2.2.2综合性分析线路改造

对于分布式光伏来说,在利用T接方式接入相关线路的过程中,原本存在的线路只是根据负荷的最大值简单确定其导线截面,所以相关线路的线径以及相应的开关设备无法与电能在传输过程中的实际需求相匹配。因此,此情况下需要根据实际需求对二者进行合理更换。此外,对于线路的线径来说,在实际选择及应用过程中主要以线路自身具备的负荷及其与光伏发电过程中存在的差值为分析依据,将满足最大电流作为目标依据,同时通过合理利用经济电流密度,实现对相关线径的准确校核,最终根据最大电流值确定是否需要改造线路。

3接入居民光伏发电用户后对台区线损的影响

3.1窃电现象影响台区线损

随着光伏发电的迅速发展,通过光伏发电项目窃电现象业已凸现。因全额上网反向电能量不采集,用户通过增加开关及部分电线,由光伏设备至上网表中间接线至家中窃电。一是,在光伏不发电的情况下,但因上网表计反向电能量不采集,用电不计量;二是在光伏发电情况下,又不影响全额上网。这种窃电一般不容易发现,隐蔽性较强,存在极大的窃电风险,应引起足够重视。

3.2光伏电源容量对线损的影响

为保证线损只会受到光伏电源容量的影响,首先要使供电系统的网络架构始终保持在稳定的状态,只有这样,才能在分析光伏电源容量对线损的影响时,不考虑电网的网络架构影响。在分布式光伏电源接入的情况下,假设电网的网架结构不会发生改变,当光伏发电的电源量达到最高值时,需要将其并入电网,从而采集实验数据,在对数据分析的基础上,可以得到以下几个结论:(1)将分布式光伏电源接入电网,可以产生一定的并网容量,有利于减少电网的线损,但如果容量超过临界值,那么会起到适得其反的效果。在进行实证分析后,对最终结论进行了确定:如果分布式光伏电源容量超出电网承载负荷时,就会导致线损的增加,反之则亦然。(2)在线损率不变的情况下,此时的分布式光伏电源容量达到了最佳值。但这一阶段的电源容量却容易受到外界因素的影响,其中最为关键的影响因素为电网网架的结构和承载负荷,二者之间的关系为正向关系;此外,最佳容量值还会受到电网变压器与光伏电源注入节点之间距离的影响,二者呈反向关系,简言之距离越远,电源最佳容量值越大,实验结果表明,光伏电源最佳容量值最好为电网负荷值的31%左右,只有电源容量接近这个数值,居民分布式光伏才能对线损起到积极的影响,如果低于或高于这个数值,则会增加线损。

3.3光伏电源位置影响

假设光伏电源容量不会发生变化,恒定为20mW,且分布式光伏电网中各个节点的间距相同,不考虑电站联络线等因素对线损的影响,以降低计算的难度。在上述条件下,通过实验的方式,对光伏电源位置对线损的影响进行分析,虽然距离最佳节点距离较近,但是总负荷量的变化幅度不高,相对较小,但线损率的变化却十分明显,由此可见,光伏电源最佳接入位置容易受到多种因素的影响。

3.4光伏电源接入电压等级对线损的影响

光伏电源接入的电压等级也会对线损率造成影响,可以通过实验的方式进行证明。在进行实验时,需要注意以下方面的事项:(1)保持电网架构不变;(2)选择合适的接入点;(3)保持光伏并网数据和参数的一致性;(4)为保证实验结果的准确,光伏并网最低取值为当地电网负荷的37%。

4总结

在遵循上述条件下,通过实验的方式得到了相关数据,并对数据进行深入分析,得到了以下结论:在保持参数不变的前提条件下,电压等级与电网线损率呈反比关系,电压等级越低,线损率越高;反之,电压等级越高,线损率越低。

参考文献

[1]陆晓静,吴星亮,陈圣金,等.简述居民分布式光伏发电系统配电箱的发展[J].太阳能,2019(04):9-12+6.

[2]高玲玲,刘明明.居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响[J].农村电工,2019,27(02):36.

[3]董博.浅谈分布式光伏发电系统孤岛检测技术的研究[J].科技风,2018(15):181

论文作者:赵国进

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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