光伏用户接入对台区线损的影响分析与对策 .

陈啸 李菲 雷超 王斌 肖炳秀

摘 要：随着社会的发展，我国的光伏发电工程的发展也突飞猛进。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，居民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：光伏用户接入 台区线损的影响分析与对策

引言

按照低压供电台区是否含有光伏发电用户可分为纯用户台区（无光伏发电用户）、光伏全额上网台区（用户所发电能量全部并入市电电网）、自发自用余电上网台区（用户发电和用电同时进行，当发电功率小于用电功率时，缺少的功率从市电中获取，此时上网表计反向功率为0，反向表码不走动;当发电功率大于用电功率时，用户全部电能均取自发电系统，发电系统多余的电能通过上网关口表计并网至市电，供其他用户使用，若发电功率比较大，整个台区用电功率较小，可通过台区关口总表反向向10kV线路供电，此时关口总表反向表码走动），并网点计量方式为直接接入或经过互感器接入两种方式。

一、接入的光伏发电容量比例

光伏发电的原理就是太阳光照到半导体太阳能板上产生直流电，随后通过逆变器转换为交流电并入0.4kV低压电网中，阎良供电公司光伏发电用户大多是全额上网，少数用户是自发自用，余额上网。由于家用光伏发电的定位就是自发自用，余额上网，就地利用，同时为保证低压居民的可靠用电，所以供电企业不希望光伏发电容量所占变压器总容量比例过大。每个台区有一户或几户家庭光伏电站。所选的10个台区光伏并网比例最高占50.16%，最低占28.59%，且都只有一户光伏电站，并网时间可以精确到一天，方便分析。

二、居民光伏发电并网电能采集

（一）数据采集实现过程

居民光伏发电用户的档案全部在营销系统建立，然后从营销系统发起流程，通过接口程序通知采集系统。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，以实现对数据的采集。

（二）采集的数据项

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。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，可有效提高对分布式电源的综合管理水平。

（三）含光伏发电用户的线损计算方法

线损统计通过建立的线损损耗模型计算，分为供入计量点和供出计量点。为了区分，我们把本台区消纳不了的电能均作为供入计量点，包含台区关口总表正向计量点、光伏并网反向计量点;供出计量点则为台区内所有用户计量点，关口总表反向计量点，光伏发电正向计量点，自发自用余电上网关口正向计量点，常见的计量模型维护方法如下。线损率=[（供入计量点总电能量-供出计量点总电能量）/供入计量点总电能量]×100%（1）纯用户台区模型计算方法：关口总表无反向电能量。供入计量点：关口总表正向计量点总电能量。供出计量点：本台区所有用户计量点总电能量。（2）光伏全额上网用户台区模型计算方法：关口总表可能存有反向电能量。供入计量点：关口总表正向计量点总电能量、上网关口反向计量点总电能量。供出计量点：本台区所有用户计量点总电能量、上网关口正向计量点总电能量、关口总表反向计量点总电能量。（3）自发自用余电上网台区模型计算方法：关口总表可能存有反向电能量。供入计量点：关口总表正向计量点总电能量、上网关口反向计量点总电能量。供出计量点：本台区所有用户计量点总电能量、上网关口正向计量点总电能量、关口总表反向计量点总电能量。

三、光伏并网的实例说明

本文以某地区对光伏并网技术的实际应用情况作为实例，通过系统的分析，详细阐述光伏并网对地方电网的线损影响。

（一）光伏电源容量影响的分析

假设该供电系统的网架结构保持不变，从而确保只有供电系统负荷以及光伏电源会对地方电网产生线损影响。在实际地区的改供电系统中，在符合分布的情况下，以网架结构不会变化作为前提，当光伏发电的电源电量处于充满状态时，将其接入地方电网中，就能够得到相应的实验数据。在对这些实验数据进行分析后，得出以下结论：1）连接光伏电源相和地方电网后，在一定范围内产生的并网容量能够使地方电网线损率降低，但超过这个范围后，地方电网线损率就会提高。2）在线损率的状态下，将这一阶段的并网容量称之为最佳光伏电源容量。外界因素会对最佳容量的大小和范围产生影响，而网架结构和网架承載负荷是最主要的影响因素，两者之间成正相关;除此之外，最佳容量值还会受到主电网变压器和光伏电源注入节点之间的电气距离的影响，距离越近容量越大。

（二）光伏电源位置影响的分析

假设光伏电源板的容量为15MW，光伏电网中各个节、电站的间距相等，同时忽略电站联络线的影响，从而减少计算量。在这一前提下，通过实验证明，当变更光伏电源接入位置时，线损率也会随之发生变化。具体变化情况如表1。20号和11号节点分别是地区电网线损率的最高点和最低点，深入分析发现11号节点的总负荷量为10.2MW，占地方电网的负荷率的16.9%，此时光伏电源平均出力率为7.9MW。也就是说此时可以完全消耗光伏电源的出力量。而当光伏电源接入到10号或9号节点时，虽然因为离最佳节点近，总负荷量依然较小，但线损率仍有较小的变化。由此可知，电网网架结构、光伏电源总体容量、光伏电源平均出力率、光伏并网负荷分布、地方电网负荷率都会对光伏电源最佳接入产生影响。

结语

光伏电站的并网的容量，计量表计的采集率、接线的正确性对低压配电网线损有一定的影响。家庭光伏电站使低压配电网的检修复杂化，针对这些问题，阎良供电公司采取相应的措施，一定程度的减小了家庭光伏电站对低压配电网的影响。

参考文献

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