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光伏发电并入配电网特性分析

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摘要：光伏发电技术与并网技术的发展都促使日益增多的光伏发电电源并网，光伏发电具有一定的优势，但是同时也给配电网的运行带来了很大的影响。能源危机的加剧，也促使了大力发展新能源，尤其是太阳能。如何提升光伏发电并网带来的优势，而减少光伏发电并网给配电网带来的影响，是当前急需研究的话题。本文通过对光伏发电并入配电网的特性分析，进一步得出一些解决措施，希望对光伏发电并网有一定的益处。

关键词：光伏发电；并网；配电网；特性；分析

0引言

各行各业在经济发展的浪潮下都取得了长足的进步，对于电力能源的供应需求也在水涨船高。但是，当前全球面临能源危机。煤炭等不可再生资源日益紧缺，这就使得人们对于可再生资源进行积极的开发与利用。其中太阳能是一种最为广泛的清洁能源。光伏发电技术经过不断的发展，现在也已经有了很大的进步，并取得了更为广阔的应用空间。光伏发电技术的单独应用并不能满足电力需求，大规模的光伏发电都以并入配电网形式加入到电力网络中来。光伏发电的并网，其中有优势，也有劣势。我们要充分利用优势，避开劣势，最大程度发挥光伏发电在积极作用。[1]

1光伏发电并入配电网的优势

光伏发电并入配电网的优势如下：

(1)采用太阳能光伏发电并网，即利用了可再生的清洁太阳能，完全不会造成有限的不可再生的煤炭等化石能源的耗费。在光伏发电的过程中，也不会像传统能源一样，产生有害污染物或者温室气体等。在满足人们用电需求的同时，还保护了环境，促进社会的长远发展；

(2)光伏发电装置可采取就地就近分散供电，分布式安装的方式。其进入或退出电网都较为灵活。电力系统抵御自然灾害的能力也就加强了，电力系统自身负荷状况也容易达到平衡，线损也会降低；

(3)光伏发电的并入配电网，均以电能作为储能装置，在这个方面，它相比于独立的光伏发电系统可节约蓄电池的使用，此举可节约建设投资大概40%左右，因此发电成本也就随之降低。而且，蓄电池的节约，还避免了电池的二次污染，也将系统的平均无故障时间提升了；

(4)光伏发电并网还可发挥调峰作用。目前为止，世界上发达国家都在大力推广光伏发电并网技术，这是光伏应用方面的竞争关键。作为全球光伏发电的主要趋势，并网技术是当前的重要部分。其还可发挥调峰作用，用于调节电网的峰谷平衡。

2光伏发电并入配电网的缺点

虽然光伏发电并入配电网有很多优势，既可节约不可再生资源，又不会产生污染物，但是就目前的技术水平来说，其并入配电网不可避免的会出现电能质量问题。具体主要有以下几点：

2.1光伏发电并入配电网对电网谐波的影响

因为光伏发电装置设置于室外，所以其非常容易受到外界环境的影响。诸如天气变化、温度变化、光伏板所安装的位置等，都会对其输出功率有所影响。在变化率最大时甚至会达到或者超过其额定量的百分之十。这就会产生发电量不稳定的问题，最终会影响到并入电网的谐波。

2.2光伏发电并入配电网对电网潮流方向的影响

随着日照的强度变化，光伏发电的功率也在发生变化。不稳定的发电功率情况下，其接入配电网，就会导致电网潮流方向发生改变。这对于电网的调度运行、规划计划等都会有不小的影响。且光伏发电单位并不具备调度自动化功能，这也会增加电网控制、调度运行工作的难度。在这种情况下，一旦有数量较大的光伏发电设备发电并入配电网，就会使得电压的波动加剧，并将引起无功调节装置、电压调节装置的频繁动作。

在光伏发电系统所占比例较大时，那么其所馈入的配电网也就从单电源辐射状网络结构发生变化，变成双端、多端的电网结构。这种情况下，如果有故障电流产生，其大小、持续时间等都会发生变化，最终会影响到整个电网系统的保护功能。

2.3光伏发电并入配电网对电网谐波的影响

在光伏电站发电并网的过程中，逆变器是一种必须要用到的组件。逆变器的控制技术密切关系到光伏发电馈入配电网的电能质量。在当前情况下，为将逆变器的容量与发电量发挥到最大，生产商会将逆变器的功率因数设置为0.99。目前的情况是光伏发电设备一直在不断增加，那么光伏发电又具有功率的波动性特征，在此时，逆变器的功率因数过高就会对配电网的安全稳定运行造成一定的威胁性。在有功功率不变时，无功基本无法调节，额外的无功就会被用来维持电压的平稳。此外，当逆变器是输出为轻载状态时，谐波也会变大地十分明显。尤其是在百分之十的额定出力之下时，电流的总谐波畸变率会高达百分之二十或以上。

2.4光伏发电并入配电网对熔断器的影响

在我国的配电网中，熔断器保护一般被设置在馈线的支路上。熔断器的保护原理为反时限保护。但当光伏发电系统接入后，熔断器保护十分容易发生误动物。因为光伏发电并网会提供反向短路电流。或者，在正向增助电流情况下，失去原有保护之间的配合，也就是选择性消失了。

2.5光伏发电并入配电网对变压器零序保护的影响

变压器中属于