技术与市场 ３）１３年第２０卷第１０期 技术研发 光伏分布式电源并网对配电网的影响 梁红军 （国网四川省电力公司攀枝花供电公司，四川攀枝花６１７０００） 摘 要：将光伏分布式电源并入国家电网、增加国家电网供电量，缓解城市用电危机也成为了一种不可阻挡的趋势。而 由于光伏分布式电源还存在着技术上的难题，其并网过程中必然会对配电网造成一定的影响。 关键词：光伏分布式电源；技术；并网；配电网；影响 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１３．１０．０５３ １ 光伏分布式电源概述 １．１ 光伏分布式电源的概念 光伏电源实际上是将太阳能转化为电能的一种，具体说 来，是指利用光生伏特效应，用太阳能电池板将太阳能转换为 电能并作为电源的一种装置，这种装置主要由太阳能电池板、 逆变器和控制器三部分组成。光伏分布式电源，单从名称上 看，就可以知道是未与集中输电系统相连的光伏电源，且电压 等级在３５Ｋｖ以内，其设备主要包括发电设备和储能设备。 １．２光伏分布式电源的特点 与常规电源相比，光伏电源具有无污染、可再生、灵活性强 等优点。光伏电源利用太阳能发电，实现了零排放，不会对环 境造成不良影响。而且太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭 的能源，具有可再生性，对于解决人类面临的日益严峻的能源 问题具有重要意义。不仅如此，光伏电源还具有很强的灵活 性，对于偏远地区而言，无需建设输电线路就可直接就地发电 并供电，在解决偏远地区人民和草原游牧民的用电问题方面具 有重要作用。 ２光伏分布式电源并性分析 太阳能光伏发电是现代新能源开发应用的典范，因为其无 污染，储量高等特点，使得太阳能发电一直都是新能源利用发 面研究热点。然而，作为电源而言，由于太阳能受天气、地形、 地理位置等因素影响较大，所以太阳能电源的输出功率具有存 在很大的不确定性，波动性很强的特性。受这一特性的影响， 分布式光伏电源并网对于输电线路的设计以及运行控制增加 了新的不确定性因素。同时，传统电网建设采用的是以各发电 站、变压器为核心的网状单端辐射模式，大规模光伏分布式电 源并网后，电网结构将先多端模式转变，对于电网的结构设计 与负荷将会产生显著影响。 ３光伏分布式电源并网对配电网的影响 ３．１ 对电网稳定性的影响 太阳光照射是光伏电源发电的基本条件，因此光伏电源也 是一种间歇性电源，其供电行为都在白天发生。光伏发电受天 气环境影响很大，导致光伏电源电压具有很强的波动性。受此 影响，将光伏分布式电源接人电网，电网将面临电源电压不稳， 功率不一的考验。同时，光伏分布式电源单点规模偏小，电源 点分散，大规模接人电网过后，大大增加了电网的难度，使 得常规的无功调度和电压控制策略变得不再适用，将对电网调 峰以及整个电网系统的稳定造成影响。 ３．２对电网结构的影响 传统电网建设通常采用的是以发电站和各种规格变电站 为核心的网状单端辐射模式。即电网中电流主要由各个核心 通过网状电路流向干家万户。光伏分布式电源大规模接入电 网过后，电网将像多端复杂模式转变，以此来适应分布电源的 上网需求。 ３．３对电能质量的影响 光伏电源并网需要引入大量的电力电子转换器，这样就会 增加电网的非线性负载，将直接导致电压波形、电网电流的变 化，对电能质量造成负面影响。具体来看，光伏电源并网是从 以下两个方面影响电能质量的：①大型光伏电站的启动或光伏 电站输出的剧变都能引起电压的闪变；②分布式发电系统中使 用的大量电力电子转换器将产生大量谐波，而谐波将会增加电 力设备的附加损耗。 ３．４对配电网安全性的影响 光伏分布式电源在并网过程中将对电网注入直流分量，而 直流分量将会对电力系统中的变压器、计量仪和漏电保护器等 造成危害，能够导致漏电保护器运行失误，使变压器发热、产生 谐波和噪音。 ３．５对系统保护的影响 当太阳能光伏系统接入电网之后，配电系统原有的单电 源、辐射状供电网络将会被改变，会导致系统保护动作的灵敏 度和准确性降低，其主要可能影响的具体保护行为有：过流保 护误动、相邻线路瞬时速断保护误动、延时电流速断保护灵敏 度降低、重合闸动作失败。 ４光伏分布式电源并网优化分析 由于光照资源分布不均，且受天气环境因素影响很大，导致 光伏分布式电源输出具有随机性，波动性，间歇性，并且调节控 制难度较大。随着大规模光伏分布式电源的并网，光伏电源对 于当前电网的安全有效运行产生了显著影响。为了能够让光伏 分布式电源完美接人电网，让清洁的太阳能电源真正服务于人 民生活与经济建设，必须要对光伏分布式电源和电网进行优化。 ４．１ 对光伏分布式电源的优化 针对光伏分布式电源的特点，在新进行的建设项目当中， 要充分考虑到并网的需求。在光伏分布式电源的建设中，要充 分利用科学技术的发展成果，如结合性能更加优良的储能系 统，通过储能系统的充放电行为来使电源对电网的输出保持相 对稳定的状态，减小由于电源的波动特性所造成的对电网安全 与稳定的影响。 ４．２对电网的优化 针对具有随机性、波动性的分布式光伏电源的大规模并网 对电网可能的影响，需要对目前的电网结构进行优化改造。加 快落实“十二五”规划所提出的结合现代电力技术、现代测控技 术、计算机技术、通信技术、电力电子技术结合的“智能电网”的 建设，尽快实现对分布式电源的兼容，实现即插即用。同时，在 电网建设中结合对“微网”的建设，使得系统在脱离主网过后仍 然能够运行，实现对全部或者部分重要设备的供电。 参考文献： ［１］ 葛晓慧，赵渡．光伏电源接入对配电网电压稳定的影响研 究ｌ Ｊ ｆ．浙江电力，２０１ｌ，３０（１０）：６—８．１３． ［２］ 白熊．分布式光伏电源接入配电网型设计与优化分析研 究［Ｄ］．北京：华北电力大学，２０１１． ［３］ 赵杰．光伏发电并网系统的相关技术研究［Ｄ］．天津大 学．２０１２． ９３
