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摘要：随着技术进步与环保理念深入群众，太阳能、风能等清洁能源进入人们视线，并通过研发，不断取得技术突破，为清洁能源的有效利用提供了技术支撑。近几年，分布式光伏发电已在城乡普及推广，有效缓解了用电紧张状况。随着分布式光伏并网越来越多，对配电网影响也越发明显，本文就此探讨分布式光伏并网对配电网的影响与对策。
关键词：分布式光伏发电；并网；配电网影响
1.分布式光伏发电特点
分布式光伏发电有效利用清洁的太能能，发电中不会产生噪声，对水及空气污染低。传统集中型电站输出功率达百万千瓦，以大规模生产形式获得经济效益。光伏发电的模块化设计方式使发电装置不需要大规模集中就可工作，可根据场地大小随时调整，虽然功率不高，但效率受规模影响小，维护成本低，有稳定的经济性。光伏发电对场地要求低，适用性强，但要注意整体环境效果，以免对生产生活造成不利影响。光伏发电以就近消纳为主，可以有效缓解当地电力紧张状况，但并不能彻底解决用电高峰用电紧张问题。由于采集的是太阳能，受天气影响明显，发电不稳定，正午最高，夜晚供电难以为继，为保证供电稳定与质量，必须接入公共电网。
2.分布式光伏并网对配电网的影响
2.1电力质量影响
在将分布式光伏电源接入到电网当中，要通过逆变来转化电池直流电能，在变成交流电以后，需要在整个过程中引进定量转换设备。为此，使得非线性负载也随之增加，最终导致配电网的电流和电压在波形方面出现了畸变情况，甚至会引发谐波污染。与此同时，受不稳定输出的影响，使得发电功率变化十分频繁，最终发生电压的闪变问题。
2.2电压影响
馈线在传输功率方面会大幅度降低，使得负荷节点电压明显上升或者是有所异常。这种情况和电源接入位置以及容量的关系十分紧密。但是，通常情况下的处理方式则是利用调节变压器分接头对电压进行适当地控制，根据光伏电源特点来合理制定运行的方式，使得昼夜电压实现平衡。
2.3配电网络的可靠稳定性影响
当处于三相短路状态，如果分布式电源注入功率，那么就会提升电压的支撑效果。但是，在处于单相短路的状态下，一旦注入分布式电源会有效阻止故障增加。而负面的影响就是会提高非故障相的电压，严重影响配电网的稳定程度。
2.4引入大量谐波
开关器件频繁开关易引起开关频率周围谐波分量，对电网产生谐波污染。由于分布式电源中应用大量逆变器，系统会出现大量谐波，增加电站与用户设备间功率损耗，谐波也会产生敏感负荷，若电网波形内谐波比例过大，会缩短电力设备寿命。
2.5产生孤岛效应
所谓的孤岛效应具体指的就是在将发电装置与公共电网合并以后，即便电网断电，也能够向公共电网输送所需电力。如果产生了孤岛效应，那么将严重威胁到电力维护与检修工作人员自身生命安全。即便当前逆变器可以开展反孤岛的检测，但是，也始终会受用户设备本身或者是逆变器的质量影响，增加运行的风险度。为此，在接入分布式光伏电源的情况下，电网公司需要提高防孤岛的要求，而且，对于逆变器配置来讲也必须要具备超过两套的方法，确保检测的快速性，能够及时断开。
2.6继电保护影响
以本闭环设计为例，在设计变电站继电器的过程中，通常所采用的都是速断与自动重合闸形式，另外还包括了三段式电流保护。在分布式光伏电源接入以后，一旦线路出现故障，同时光伏电源没有解列，而且发生故障位置的电流是由光伏电站所提供，那么就会使电弧不断燃烧，而难以及时消除故障。与此同时，因为系统电源和光伏电站具有同步性特征，所以，会导致非同期合闸问题的出现，而且重合闸不成功，在经过电流冲击以后，出现了误动作。
2.7对未来智能配电网规划、设计的影响
智能电网是未来电网发展方向，分布式光伏接入必然会影响智能配电网规划与设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分布式光伏接入加大了配网规划电力负荷预测难度，受天气、气候影响，分布式光伏发电无法为规划区稳定提供电力，使配网变电站选址、配电网接线与投资面对更多变数，难以规划设计。
3.接入分布式光伏配电网的常规保护配置
传统配电网一般为单电源供电网络，或者采用手拉手网络，开环运行。如果线路发生故障，短路电流从系统电源侧流向故障点，继电保护的配置一般为三段式电流保护在变电站和开闭所一般配置微机型保护测控一体化装置，配置三段式电流保护、接地保护、重合闸、低频减载一体化装置，在线路分段采用柱上断路器，配置电流保护。
4.配电网网损应对
4.1控制电压波动
如配电网末端电压不存在越限状态，可调节有载调压变压器分接头，降低分布式光伏电源引起的电压波动。存在超限则效果不明显。若对有载调压变压器抽头频繁进行调节，可能会影响抽头寿命及控制效果。通过数据计算发现，降低变压器抽头调节次数可用无功优化运行方案，对光照与负荷强度进行预测，反馈与跟踪最大功率点，优化、协调无功电源。
4.2降低影响程度
分布式电源接入对电能质量的影响难以完全消除，限制分布式电源逆变器容量，降低谐波共振次数，在低压配电网中使用调压变压器、电压调节器在高负荷的午间或夜间加强调节，可以减轻分布式电源接入对电能质量造成的影响。
4.3加强系统监控
在分布式光伏运作中监控配电网系统运行情况，发现问题及时上报并采取措施。分布式光伏电源出力水平和功率因数变化会影响网损，可对分布式电源位置进行调节减轻损耗波动。
5.故障处理思路
a.无论配电网发生三相还是两相短路，由分布式光伏电源供出的短路电流不超过其额定电流的1.5倍。b.光照严重降低时，分布式光伏供出的短路电流更小。c.分布式光伏接入配电网，有可能会导致短路点上游开关流过的短路电流有所减小。d.分布式光伏逆变器故障可由自带的保护装置使其退出运行。e.一旦分布式光伏逆变器自带保护装置失灵：单相断线故障：持续三相电流不平衡IGBT击穿熔通、直流侧短路：主网持续供出约该光伏逆变器5倍额定电流的感性无功功率，需要对其加强监测。采用直接电流控制的变流器的输出电流平稳地过渡到设定的最大允许工作电流（1.3~1.5倍额定电流）。如果短路点距离DG安装点较远，考虑到线路阻抗和非理想金属性短路，实际短路电流会小很多。
6.应对更大容量分布式光伏接入的配电网故障处理策略
（1）变电站出线断路器设置重合闸功能，重合闸延时2.5S~3.5S。
（2）故障发生后，变电站断路器跳闸。
（3）2S后馈线上分布式电源全部脱离电网。
（4）变电站出线断路器经2.5S~3.5S延时重合：①如果是瞬时性故障，恢复供电，逐步将分布式电源并入；②若为永久性故障，变电站出线断路器二次跳闸，这时配电自动化系统采集的故障信息排除了分布式电源影响，可以依靠传统故障定位规则进行正确的故障定位。
结束语：
分布式光伏发电并入公共电网对配电网质量、电压等各方面造成了一定影响，但受社会一致好评，证明具有独特价值，值得大力开发。研究分布式光伏接入对配电网的影响有利于提高整体供电质量，促进电力技术革新，对社会发展有重要意义。
参考文献：
[1] 张祥坤, 高洁. 分布式光伏并网对配电网的影响及解决措施探讨[J]. 工程技术:全文版, 2016, 26(20):00195-00195.
[2] 黄伟, 董旭柱, 雷金勇,等. 大容量分布式光伏并网对配电网综合影响分析[J]. 电力系统及其自动化学报, 2016, 28(11).
[3] 李亚玲, 韦磊, 赵景涛,等. 分布式光伏并网对配电网电压的影响[J]. 电源技术, 2016, 40(6):1257-1259.
论文作者:安克1,张德新2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/27
标签：分布式论文; 光伏论文; 电源论文; 配电网论文; 电流论文; 电压论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第3期论文;