分布式光伏储能发电项目对电网的影响

何植培

（广东电网有限责任公司东莞供电局，广东 东莞 523000）

0 引 言

进入21世纪以来，人们对传统能源消耗造成的环境破坏认识越来越深刻，发展清洁成为国家战略。清洁能源正逐渐走入人们的生产生活，用以解决当前的环境污染问题。分布式光伏储能作为一种新型的发电形式，它能够带来更好的环境和经济效益，符合我国社会经济的发展需求，具有重要的安全和战略意义[1]。本文通过分析分布式光伏储能发电项目，发现其中存在的问题，找到科学应对策略，以实现项目的应用发展。

1 分布式光伏储能发电项目及特点

分布式光伏储能发电是指运用光伏组件和分散的太阳能发电设备布置在电力用户附近，将太阳光能转换为电能的一个小型的发电体系（具体见图1），从而减少对传统石油和化学能源的消耗。分布式光伏储能发电项目是在尽可能利用光伏资源的同时，减少光伏电源并网对公用电网的不良影响，以提升不同分布式电力来源的互补性，实现电力行业的稳定发展。在建设分布式光伏储能发电项目时，相关研究人员需要结合当地的实际状况，调查不同用电时间段的负荷量以不同季节的光照时间及储能装置、电池装置本身性能等，从而进行具体的系统设计。

图1 分布式光伏储能发电项目体系

分布式光伏储能发电项目与传统发电项目不同，它有着自身的特点，主要表现在以下3个方面。首先，该项目可以实现就近发电、就近转换以及就近使用，剩余电量可以实现共享，大大节省电能调节成本，实现就地消纳，为电力行业的长远发展奠定良好基础。其次，该项目较为灵活，可以抵抗较大的灾害，一旦当地电网出现大面积故障，分布式光伏储能发电可以在一定范围内实现电力供应。最后，该项目的储能技术可以弥补光伏技术的一些缺陷，如单纯的光伏发电只能白天发电，晚上不发电，而分布式光伏储能发电项目可以实现晚上对用户的供电，以达到削峰填谷的作用。

2 分布式光伏储能发电项目对电网的影响

2.1 对电网运行的影响

与传统发电项目相比，分布式光伏储能发电项目的接入点数量较多且较为分散。在并网过程中需要相关人员科学把握技术节点，以保障并网质量。一方面，该项目会对电网的运行产生一定的影响；另一方面，由于分布式光伏储能发电项目与电网的连接复杂，需要加强对并网操作的管理与监督，以确保电网的稳定运行。不同项目的并网方式不同，对电网运行产生的影响也不同。一般情况下，分布式光伏储能发电项目可以单独离网，不会对电网本身产生不良影响，但该项目一旦并网则会导致电网电压波动，严重时还会破坏电网继电保护装置[2]。

2.2 对电网电能质量的影响

电网电能质量的高低将直接影响整个电力系统的运行效益，分布式光伏储能发电项目一旦并网，会对电网质量产生影响。例如，该项目的并网容量和并网位置会影响整个电网的电压分布，电压过大会对相应的继电保护装置造成破坏，进而不利于电网的稳定运行。因此，分布式光伏储能发电项目通常会设置逆变器来接入电网，但该装置的关断与开通状态频繁切换会产生谐波污染，使得整个线路的继电保护性能下降，甚至影响其他并联分支[3]。

此外，光伏接入对配网电压的影响程度也受配网负荷状态和负荷类型的影响，其他条件一致的情况下，负荷类型以工业负荷居多的配网对光伏的接纳能力最强，而居民类型负荷居多的配网对光伏的接纳能力较小。不同负荷类型日负荷曲线见图2。

图2 不同负荷类型日负荷曲线

2.3 对电网控制的影响

分布式光伏储能发电项目对电网控制策略具有一定的影响，这是因为该项目的控制难度较大。由于项目所处区域、所处季节以及天气的变化，每个项目的发电量和存储量不同（具体见图3），并网后相关人员无法及时掌握相关信息，使得发电计划的制定和实施无法保证其科学性，一定程度上降低了管理人员对电网的控制能力，不利于电力行业的发展。此外，分布式光伏储能发电项目并网的电源点较为分散，一旦项目数量增加，其控制难度会成倍提升，从而对电力的调度和调节产生不良影响，同时还会扩大电网的监控范围，提升监控压力。

图3 某地春分、夏至不同天气光伏储能发电状况

2.4 对电网规划的影响

分布式光伏储能发电项目在并网后会对电网的规划产生相应的影响，这是因为该项目一旦并网就需要技术人员设计一种新的电力交换体系，能够将光伏能源的收集、存储、传输、控制、管理以及分配等融为一体，但也会增加整个并网系统的复杂性，改造规划的难度也会随之增加，对此需要技术及管理人员做好充分准备[4]。此外，由于分布式光伏储能发电项目的特殊性，在并网完成后，该地区的电量负荷预测难度会提升，进而对电网规划产生影响，需要规划者做好充足预案，最大限度保障母线电压和供电的稳定性，提高分布式光伏储能发电项目的实用性，以推动该项目的更好发展。

3 提高分布式光伏储能发电项目质量的有效对策

3.1 加强技术创新与优化

提高分布式光伏储能发电项目质量，就要加强技术创新与优化，具体要做到以下3点。

3.1.1 提升并网逆变器性能，做好谐波抑制

逆变器能够将光伏组件产生的直流电转换为交流电，并根据相应指令按照比例输出无功，以确保电压处于正常范围。在建设分布式光伏储能发电项目时，可以将逆变器配合智能有功无功调节设备，实现项目的动态功率因数控制，这样不仅能够降低投资成本，还能够提高功率稳定性。此外，由于光伏发电处于低功率状态时会产生较大的电流谐波，因此相关人员还可以采用群控技术，将多台逆变器并联，实现逆变器之间的协调，增强了直流一侧的电容量，提高逆变器发电功率，降低谐波带来的不良影响，为整个项目的发展提供技术支持[5]。

3.1.2 重视并网穿透率与逆功率问题

相关研究显示，分布式光伏储能发电项目穿透率应低于配电网容量的15%，这样才能确保并网的安全性。如果穿透率升高，则容易出现过压问题。在建设该项目时，可以设计科学的直流配电系统准则，并运用支持供电系统和能量管理通信协议，保障光伏发电系统的稳定。解决逆流问题，还应在电网中配置相应的警报装置及逆功率监测设备，一旦出现异常，系统能够自动报警并进行断网控制。

3.1.3 科学选择线路型号

线路型号对线路传输容量有较大影响，不同配电网其常用线路型号不同。以低压配电网为例，导线型号为LGJ-70，最大载流量为215 A，电缆型号为YJLV-70，最大载流量为140 A（具体见表1）。因此，开展分布式光伏储能发电项目时，需要结合实际状况选择相应的线路型号，以满足该项目最大输出功率，提升其并网容量，更好推动分布式光伏储能发电项目的技术发展。

表1 低压配电网常用线路型号及最大载流量

3.2 做好政策激励与支持

提高分布式光伏储能发电项目质量，不仅需要技术方面的创新，还需要做好政策方面的激励与支持。相关部门需要对分布式光伏储能发电项目有足够的认识，针对其发展存在的问题制定科学的引导政策。例如制定和出台与该项目发展相适应的配套措施，并结合不同地区的特点，引导投资者进入该领域，拓宽分布式光伏储能发电项目的融资渠道。政府部门应做好财政补贴，并将其与其他光伏产业相结合，增强该项目的吸引力，如增加光伏发电项目电价补贴，制定分布式光伏发电奖励机制等，以促进该项目的发展。此外，还应建立监督机制，科学管控电网系统，确保整个系统的安全，为电力行业的进一步发展奠定良好基础。

4 结 论

分布式光伏储能发电项目作为新能源发展项目之一，它符合时代发展要求，能够降低对环境的污染。做好分布式光伏储能发电项目的并网工作，可以降低其对电网的不良影响，提升电网稳定性。在今后的发展中，相关人员应加强技术创新，提升并网逆变器性能，做好谐波抑制，积极解决并网穿透率与逆功率问题，选择合适的线路型号，以达到最终发展目标，推动社会经济的进步。此外，政府部门也要加强政策激励与支持，加大对电力公司及相关投资者的补贴，从而激发该项目的发展潜力。