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摘要：近年来在社会建设中大量能源资源消耗，基于可持续发展理念，清洁能源得到广泛应用，而太阳能光伏发电也取得了突破性的进展。这种小容量光伏发电单元为消费者提供电能，也利于对集中式发电提供补充，本文就对分布式光伏发电接入配电网的影响进行分析。
关键词：光伏发电；配电网；影响
近年来，能源紧缺问题，环境污染问题，能源结构不合理问题层出不穷，而太阳能光伏发电可以有效减少对能源资源的损耗，并取得了政府支持与重视。随着科技水平的不断提高，太阳能光伏发电产业得到了快速发展，随着光伏电池产量的快速增加，成本降低，光伏发电并网迅速增长，而世界光伏并网系统在光伏产业总容量中占据重要的比重[1]。对消费者来说可靠性和安全性，低成本的电能质量是其所关注和追求的。因此本文就对分布式太阳能光伏发电接入电网对配电网的电能质量、稳定运行的影响进行分析。
一．分布式光伏发电
光伏发电在一定程度上受到外界天气因素的影响较大，随着光照强度改变，发电功率也会产生剧烈的变化，尤其是在夏天多云天气下，功率瞬间输出变化率远远超出10%。现有并网逆变器控制方式主要是通过对输出电流进行控制，并对并网点电压进行实时跟踪，达到并网目的。其中输出功率为纯有功功率，功率因数接近为1，对电网功率因数无调节作用，因光伏发电输出功率的波动性较大，当大容量并网时需要通过旋转发电机来补偿功率调整，从而增加发电计划安排研究课题。随着逆变器输出负载发生变化，谐波也会发生白哪壶，当输出功率减少到额定输出功率的80%及以上时，输出电流谐波失真会达到30%以上，从而对电网造成污染[2]。并网逆变器抗孤岛保护功能和电流的负荷状况有一定的相关性，当并网容量在不断加大时，光伏并网系统中中并网逆变器的多种类型接入统一并网点，从而导致各个并网点之间存在相互干扰的情况，当发电功率和负载保持基本平衡时，抗孤岛检测时间增加，从而导致检测失败。根据光伏发电特性发现，现有光伏并网系统并非是电网友好型电源，与传统的水电、火电及生物质能都有着本质上的区别，当接入电力系统时就应该对其相关问题进行研究。
二．分布式光伏发电接入配电网的影响
随着分布式光伏发电在电力系统中得到广泛应用，使环境污染问题得到了一定的改善，但在配电网中接入分布式光伏发电，使传统单一径向结构转变为多功率结构，并在线路方向和潮流大小上发生了变化，对配电网电压分布产生影响。在配电网中接入分布式光伏发电主要有两种接入形式，一种是分散型接入，另一种是专用线路接入[3]。其中分散型接入是小容量分布式光伏发电模式，在配电网变压器低压侧直接接入，并在高压侧安装反向功率保护，避免功率流相反。而专用线路接入则主要是针对大容量电流，且对电力质量产生影响的接入方式，避免产生较大的电能质量问题。但不论是何种接入方式都会对配电网带来一定的影响。
（一）对继电保护影响
我国配电网主要是以单电源放射状结构为主，并采用限时速断和速断的保护形式，不具有方向性。当分布式电源接入配电网中，注入功率会缩小继电保护的范围，对整体线路不能进行可靠的保护，当其他并联分支发生故障时，会因分布式光伏的安装产生继电保护误动作。传统配电保护系统的网络类型主要是由重合器、断路器和保险丝所组成，三段式过流保护是备用保护和主保护，并在变电站馈电线路中得到广泛应用，过流分段的时限和动作值时限了下级馈电线路和电力线路主保护的后备保护，根据预先所制定的操作程序来进行故障切除，并通过重合动作来使系统通电时瞬时故障和隔离故障恢复[4]。在支馈线中装设熔断丝，当电流在一定时间内大于不允许的电流值时，熔断器会对一些有缺陷的部件进行熔断，并隔离。而断路器和重合器、熔断器和熔断器之间的选择性主要是根据断路器动作的电流值，以及重合器操作程序、熔断器等进行共同决定。在配电网中接入大量分布式电源，使敷设馈电结构更加复杂。
（二）对配电网暂态运行影响
在配电网中接入光伏电源，对配电网的暂态运行产生一定的影响，主要体现在对系统电压波动的影响。在传统配电网中主要是通过有功和无功负荷随着时间变化来产生系统电压波动，并沿着线路的末端方向进行电压波动，并在系统末端附近产生集中负荷，电压波动也更大，因此一般需要避免这种情况发生。在配电网中接入分布式光伏电源，对系统电压波动会产生一定的影响，如当分布式光伏电源和负荷在协调运行的情况下，分布式光伏电源输出量的大小会随着负荷的变化而变化，当负荷增加时会随之增加，反之当负荷减少时也会随之减少，此时分布式光伏电源会对系统电压波动产生抑制[5]。其次，如果分布式光伏电源和当地负荷之间的运行不协调，如通过自然资源发电，此时电流的输出量则在一定程度上受到自然资源的影响，如风速、太阳光照强度等，此时电流输出量难以得到控制，因此这类分布式光伏电源难以和当地负荷协调运行，并增加了系统电压波动情况。
（三）对配电网稳态运行影响
在配电网中接入分布式光伏电源，对配电网稳态运行所产生的影响主要表现为对电压分布和网损影响。在传统的配电网中通常是呈辐射状的，在配电网稳态运行情况下，电压会沿着馈线潮流方向不断降低，而光伏电源不同的接入位置也会对配电网网损和电压影响的程度不同，为此需要对光伏电源接入位置进行合理控制与配置。同时因光伏电源具有调度运行和自治运行两种，当光伏电源在自治运行时，在单位功率因数模式下分布式光伏电源接入配电网，在稳态情况下因局部吸纳路潮流增加，线路末端的电压会逐渐下降，因线路压降增加，网损也会不断增加[6]。当分布式分布电源处于调度运行的情况下，则可以对有功输出和无功输出进行调整，通过使光伏电源的无功功率输出增加，使有功功率减少，从而提高馈线各个负荷节点阿德电压，减小线路压降和网损程度。此外，配电网系统电压升高多少，在一定程度上和接入光伏电源总容量大小及光伏电源接入位置有关，当分布式光伏电源在发电时的网络负荷较大，系统电压需要降低，从而适应分布式发电在无功功率和有功功率抬高部分节点电压。
结语：
基于我国可持续发展的战略发展决策，对可再生能源的开发是新能源建设的重要内容，随着我国近年来能源紧缺，环境污染问题的加剧，加强对可再生能源的开发与利用势在必行，而如何对风能、太阳能等清洁能源进行有效利用，提高光伏发电系统效率则是当前电力系统中所需要重要考虑的问题，并对光伏发电系统控制技术提出了更高的要求。
参考文献：
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