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摘要：分布式光伏发电是一种新型的具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，分布式光伏发电的发展与普及使原本普通的居民用户变成了“自发自用、余电上网”的发电站。大规模的光伏电源接入电网必然给电网的运行带来一系列的影响，如光伏发电用户发出的电能并网、上网电能计量、数据采集等，如何解决这些问题值得研究与探讨。
关键词：分布式光伏发电；电能采集；居民
前言
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。因此进行居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响分析具有重要的意义。
1居民分布式光伏发电并网电能计量
1.1计量方案
目前，可供光伏发电选择的电能消纳方式有如下几种：一是全部自用；二是部分自用剩余部分上网；三是全部上网。目前，在某些地区，居民光伏发电所采用的电能消纳方式就是全部上网。居民光伏发电的计量方式和结算方式与传统方式相比存在较大的差别，具体表现为光伏发电计量方式为分别计量且独立结算，电网会根据国家规定的价格，对居民光伏发电进行收购和出售。与此同时，光伏发电需要安装两类电能表，分别为并网计量表和关口计量表。其中关口计量表的作用是对用户与公共电网间的电能量进行计算；而并网计量表的作用是对发电能量和电价补贴进行统计。
1.2计量的接入方式
目前，双电表计量方式已经在我国一些省份地区得到了应用。通过分开计量的方式，将居民用电与光伏发电相区分。
2居民光伏发电并网电能采集
电网企业采集用电信息的方式为信息采集系统，通过系统的运用，可以实现对居民电能量信息的采集、处理和监控作用，工作人员可以利用系统所采集的信息，对电网运行、线损和电能需求情况进行分析，并在此基础上，采取有效的措施进行管理。
2.1数据采集功能的实现
该电网企业依托信息技术和大数据技术，构建了包含辖区内全部光伏发电用户档案的营销系统，然后在系统内部建立完整的流程，通过接口程序通知采集系统，通采集系统接收到通知后触发采集调试流程，最后根据需要采集的数据项配置采集任务，进行数据采集，从而实现数据采集的功能。采集系统在接收到命令后，会对采集流程进行调试，然后根据采集要求，对采集任务进行配置。
2.2采集的数据项
系统中的电源管理功能模块，可以有效采集各类数据，分布式电源管理功能模块能够实时采集正反向电能量、有功功率、电压、功率因数等数据，随时监测和掌握分布式电源的运行情况，为工作人员监测和掌握分布式电源运行情况创造了有利的条件。除此之外，还能提供对总当日发电能量、日平均发电能量、总收益、总成本、寿期益本比等指标的统计分析，并能根据分析数据建立回收成本时间的数据模型，促使分布式光伏发电的管理水平得到提升，可有效提高对分布式电源的综合管理水平。
3居民分布式光伏发电对线损的影响
3.1居民分布式光伏电源档案错误，导致台区负损
居民分布式光伏电源在进入电网之后，会改变整个电网潮流分布和功率的流动方式。研究结果表明，居民分布式光伏电源接入电网，能够使线损降低。制定供电方案时未按照分布式电源的接线方式维护计量方向，导致营销业务系统内的计量方向与现场的计量方向不一致。由于采集系统按照营销业务系统采集相关示数进行计算，导致该分布式电源的发电能量未被统计入内，造成负线损。
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3.2居民分布式光伏电源发电未采集导致负损
因采集调试不正确，采集任务下发不及时，居民光伏发电用户归档后未采集调试成功，未采集或采集异常，导致用户电能量未计入线损模型，光伏发电供入电能量因无起码而无法计算，造成台区负线损。
3.3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。
3.4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%。
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。
3.5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。
4结束语
本文首先阐述了居民光伏发电并网电能计量的方案和接入方式，然后对居民光伏发电并网电能采集进行概述，最后分析居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响，希望能够为相关行业提供借鉴。
参考文献:
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[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:宋洁,曲申
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/21
标签：光伏论文; 分布式论文; 电网论文; 电能论文; 电源论文; 居民论文; 线损论文; 《电力设备》2019年第10期论文;