分布式光伏接入对电网调控运行的影响与管控

吴猛 侯斌

摘要：将新能源应用于现代电网系统是时代的发展趋势。分布式光伏作为重要的新能源发电方式之一，在新能源接入电网的研究中具备较高的代表性。分布式光伏接入会对电网调控产生复杂的影响，例如提升电压波动的概率、产生孤岛效应和电流谐波、带来电网负荷的变化等。相关人员需要在分布式光伏接入电网时加强管控力度，提升电网的稳定性。

关键词：分布式;光伏接入;电网调控

引言：

随着不可再生能源储量的逐年降低，对新能源发电方式的开发已经成为了当前时代背景下重要的科研课题之一。光伏发电是一种技术相对成熟、效果相对较好的发电方式，分布式光伏接入电网系统的技术要点和管控方式成为了新的研究热点。虽然分布式光伏接入电网后会带来一些不良影响，但只要能够实现对不良影响的完全管控，就能够消除分布式光伏的负面作用，推动整个电力行业的发展。

1分布式光伏接入对电网调控运行的影响

1.1对电压产生的影响

现行的供电方式是集中供电，由供电站作为电网中心，供电站接出的线路向周围逐渐扩展。供电线路的扩展能够导致线路中的电压不断降低。在接入了分布式光伏后，线路上的电压会超出标准电压，电压提升的幅度、分布式光伏的接入位置会与总容量直接相关。在正常情况下，供电站会利用载调压变压器调节电压数值，使电压的数值保持正常。

分布式光伏还会使电压产生波动和闪变。太阳光的辐射强度会影响光伏电源的供电效率，所以，当太阳光的辐射强度发生改变的时候，电网中的电压值便会随之出现波动或闪变的现象。电压的波动还会出电网中原本存在的负荷产生作用，从而造成更严重的影响。

1.2对电流保护产生的影响

分布式光伏的接入会大幅度提升电网线路中的电流总量，当电网出现故障的时候，离故障位置越近的线路电流会越大，当光伏的系统容量趋近饱和的时候，甚至又可能造成误动现象的出现。假设故障点出现的位置是在保护和光伏之间，短路电流会瞬间激增，通过保护的电流也会随之变大。如果故障点出现的位置是光伏的下方，通过保护的电流会随之变小，降低保护反应的灵敏度[1]。

如果分布式光伏产生了逆向的短路电流，短路点的位置是保护的上方，光伏会对保护造成影响。假设分布式光伏的系统容量过大，短路电流就会致使保护跳闸。如果通过保护的电流持续提升，就会同步提升保护的敏感性，扩大保护的保护范围，从而影响下一级的线路，造成跳闸现象的出现。保护在此时便失去了选择性保护的功能。

1.2.1产生孤岛效应

分布式光伏如果想要与相邻的电力系统产生联系，就应该具备对孤岛效应有防护效果的设备。孤岛效应在电网中具有巨大的危害性，它会使电网的维修人员承担巨大的安全威胁，还会影响整体电网的供电质量，影响这个供电设备。孤岛效应会导致电网的相位出现不同步现象和电流冲击现象。总之，孤岛效应产生的影响很大，所以，为了避免孤岛效应，电网工作人员会在接入分布式光伏的时候严格地检查接入质量，防止出现并网过程的不合理操作。正确的操作能够有效控制孤岛效应的出现，为电网的正常运转提供保障。

1.2.2产生电流谐波

逆变器内部结构的复杂性决定了它很可能会导致电流谐波的产生，这一规律在电流转换的过程中十分明显。所以，在接入分布式光伏的时候，应该慎重选择逆变器，合理的逆变器选择能够减少谐波的产生，提升电网系统的安全性。如果想控制电流谐波的产生，还可以从供电类型、接入设备类型入手。

1.3对电网负荷的影响

分布式光伏要利用太阳光发电，所以其发电系统的负荷也会随着时间的推移而变化。一般情况下，在晴天的上午10：00到下午2：00，分布式光伏的负荷会进入最大值。在使用类似分布式光伏这种变化型的发电系统时，工作人员应该做好规划，尽量排除因负荷变化而出现的其他问题，确保电网的正常运转[2]。就现状而言，自动化并网系统的应用还不广泛，所以调整电压和电网的时候还需要借助大量的人工操作，这提升了光伏接入的难度，产生了安全威胁。

2分布式光伏接入影响的管控措施

2.1研究新型对电网运行监测、保护和控制的设备

首先，合理的管理监督机制是整个电网运行的基础，在接入分布式光伏的时候也不例外。供电部门应该对分布式光伏的接入予以统筹把控，进行全面地控制。在电网中接入分布式光伏会使电网系统变得复杂，所以，在监督机制中也应该增设电能计量模式。其次，分布式光伏会使电网产生电流谐波，监控谐波的出现、及时处理电流谐波也是监督部门应该完成的任务，以此提升配电系统中的电能质量[3]。再次，如果电网原本存在故障，并网会使原本的故障变得更加复杂，提升了故障处理的难度，所以在分布式光伏接入前，要做好故障的排查，防止并网对故障的加重效果。最后，要加强对孤岛效应的检测力度。孤岛效应的危害巨大，甚至会威胁工作人员的人身安全。所以，应该将孤岛效应存在和出现的类型和管控方法进行系统化地总结，加深对孤岛效应运行机制的了解，加强工作人员具备的电网保护技术，加强解决孤岛效应的能力，确保供电安全。

2.2健全相关标准与规范

如果想要确保电网运行的安全性，就要加强电网运行相关的标准和规范。分布式光伏的接入为电网系统的技术结构提供了更多的可能性，但新技术的出现也会导致原本的技術标准和操作规则变得落后。由此可见，只有在分布式光伏接入后及时调整技术标准和操作规则，才能有效管控其对电网调控运行的影响。

3结语

分布式光伏发电系统的接入可以丰富电能的资源结构。光伏利用太阳光辐射发电，是一种理想的绿色能源发电方式，是现代电力发电的发展方向。即使分布式光伏的接入可能会使电网调控运行出现一些问题，但这些问题不能成为阻碍光伏接入的理由。电力产业应尽力克服这些问题，推进现代能源结构的发展。

参考文献

[1]董强. 分布式光伏发展形势及发电模式探究[J]. 科技创新导报， 2020， v.17;No.505（01）：45+47.

[2]梁伟豪， 周潮， 涂智豪，等. 分布式光伏接入对配电网可靠性影响的快速评估方法[J]. 供用电， 2020， v.37;No.231（02）：65-71.

[3]吴斌， 单来支， 王庆，等. 基于三相不平衡的分布式光伏接入配电网的优化配置研究[J]. 电力系统保护与控制， 2019， 047（024）：108-114.

（国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司）