分布式光伏接入的配電網(wǎng)改造方法分析

蔡舒毅

（國網(wǎng)福建惠安縣供電有限公司，福建 泉州 362100）

0 引 言

調(diào)查顯示，光伏發(fā)電在國際能源消費中的地位愈發(fā)關鍵，為能源的有效供應提供了重要保障。對于光伏發(fā)電而言，隨著國家相關政策及制度的大幅度放寬與擴增，分布式接入配電網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)階段發(fā)電的走向。但就現(xiàn)階段而言，光伏發(fā)電存在很多問題，表明對原有的分布式光伏接入配電網(wǎng)進行合理改造非常必要?；诖?，本文對其改造方法進行研究。

1 限制光伏接入的主要條件

1.1 變電站所能承受的最大負荷

一般情況下，在分布式光伏接入完畢后，不應該利用主變的方式將功率輸送到相應的上級電網(wǎng)中。所以，利用此方式產(chǎn)生的發(fā)電量是否能夠在一定程度上接受變電站所能承受的最大負荷進行消納，是對其光伏接入產(chǎn)生制約的關鍵性因素。

1.2 變電站的剩余間隔

對于容量較大的分布式光伏而言，它在實際應用過程中需要利用專線接入變電站的方式進行光伏發(fā)電。在此期間需要注意，變電站剩余間隔的相關數(shù)目將會對此方式產(chǎn)生一定的制約。

1.3 負荷特性

對于分布式光伏接入點一定范圍內(nèi)產(chǎn)生的相關負荷而言，它自身具備的電能、電壓質(zhì)量及水平能夠滿足發(fā)電的實際需求，具備的發(fā)電特性也能夠通過科學匹配促進光伏就地接納能力的大幅度提升，對光伏接入容量的提升具有促進作用。

1.4 線路傳輸

對于相關線路的傳輸容量來說，線路型號的種類具有決定性作用[1]。若是分布式光伏在擴容的過程中達到了某一平衡點，其相關線路所能接受的運輸容量將會存在無法與其最大送出功率相匹配的情況，從而對分布式光伏自身所能夠接受的準入功率存在一定的約束。此外，實際進行線路傳輸時，分布式光伏會影響網(wǎng)絡損耗的實際情況。所以，在進行光伏發(fā)電的過程中，一定要對原有線路的類型及長度進行科學且合理的有效確定，以確保能夠為電網(wǎng)的經(jīng)濟運行提供條件。

1.5 備用容量

在配電網(wǎng)的實際使用過程中，為了能夠保障相關系統(tǒng)的安全性與可靠性，往往存在并留有一些能夠滿足實際需求的備用容量，以確保系統(tǒng)的負荷轉代。對于光伏接入方式而言，它不僅對系統(tǒng)原有的運行狀態(tài)進行了一定轉變，而且在此基礎上對該系統(tǒng)的備用容量及其對電壓所具備的調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生了一定影響。若是在此條件下離開分布式光伏的出力，會對相關系統(tǒng)自身具備的電壓造成一定波動。針對以上問題，需要將與增加儲能相關的調(diào)節(jié)方式納入考慮的范圍，進而促進就地備用目的的實現(xiàn)。

1.6 電壓偏差

對于分布式光伏的接入而言，它在實際運用過程中不僅對原有配電網(wǎng)自身存在的有功功率流向進行了有效轉變，而且對配電網(wǎng)存在的無功功率流向進行了合理調(diào)整，影響電網(wǎng)自身具備的無功電壓水平。若是相關系統(tǒng)中存在的電壓存在越線情況，將會觸發(fā)其自身具備的保護動作，進而影響電網(wǎng)的安全運行。所以，在分布式光伏接入完畢后，應通過對相關無功補償策略的有效利用，實現(xiàn)對其光伏輸出特性進行有效提升的目的，進而使其建設規(guī)模得以擴增。

2 分布式光伏接入的配電網(wǎng)改造方法

2.1 配電網(wǎng)的改造目標及方案

2.1.1 配電網(wǎng)的改造目標

第一，在確保電網(wǎng)處于完全穩(wěn)定狀態(tài)的前提下，應最大限度地滿足并符合分布式光伏自身所需要的報裝容量，以確保能夠有效提升其滲透率，進而促進其相關系統(tǒng)順利運行。第二，對于一些需要高質(zhì)量供電需求的用戶來說，若是光伏電站自身沒有對相應的濾波裝置進行合理設置，必須要合理調(diào)整分布式光伏與相關用戶之間存在的電氣距離，并保證所調(diào)整的電氣距離能夠滿足實際需求。例如，通過對專線接入變電站方式的合理利用，實現(xiàn)對用戶諧波水平的有效調(diào)整，進而保證其滿足實際需求。第三，對于一些需要高供電可靠性需求的用戶來說，應最大限度地增加其備用容量，同時減緩光伏發(fā)電過程中存在的波動性。所以，在此條件下，應為其配置一些質(zhì)量及功能符合實際需求的儲能電池，以滿足相關要求。第四，對于一般需求的電力用戶來說，只需要將最小化的網(wǎng)絡損耗值作為系統(tǒng)的最終目標，以促進電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。

2.1.2 配電網(wǎng)的改造方案

第一，系統(tǒng)接入。分布式光伏的系統(tǒng)接入在實際運行過程中主要受到其接入方式及位置的影響。在此條件下，若是利用T接的方式接入，在相關線路無法對光伏與負荷差值產(chǎn)生的電流進行實際傳輸?shù)那闆r下，需要根據(jù)實際情況結合實際需求對與之有關的線路型號進行科學且合理的調(diào)整及轉變[2]。若是利用專線接入變電站的方式實現(xiàn)對光伏的實際接入，在相關變電站無法提供配電間隔的情況下，需要根據(jù)實際情況在滿足實際需求的同時對其進行適當且合理的擴容改造。

第二，系統(tǒng)消納。對于分布式光伏的系統(tǒng)消納而言，在實際運行過程中一定要根據(jù)實際情況對其負荷特性和光伏發(fā)電的相關特性進行科學且合理的綜合性分析，并配置一些符合相關要求及需求的儲能系統(tǒng)，以減緩光伏發(fā)電本身存在的波動性。

第三，系統(tǒng)穩(wěn)定。若想要在分布式光伏接入后保證其系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性與可靠性，應根據(jù)實際情況結合實際需求對動態(tài)化的無功補償設備進行合理配置，以促進電網(wǎng)運行過程中的電壓穩(wěn)定。

第四，經(jīng)濟性。對于分布式光伏的經(jīng)濟性而言，在實際考慮過程中主要是將在光伏接入的配電網(wǎng)改造過程中產(chǎn)生的各項投資情況納入考慮的范圍，再根據(jù)各項投資的實際情況將所設計出的方案求和，最終選擇及使用該項目投資數(shù)額最低的有效方案。

2.2 配電網(wǎng)改造的實施方法

2.2.1 合理擴建變電站間隔

通常情況下，若是利用專線接入的方式實現(xiàn)對光伏的實際接入，變電站自身存在的剩余間隔數(shù)目會在一定程度上對其起到限制作用。若要解決以上問題，必須對變電站現(xiàn)有或是現(xiàn)階段存在的剩余間隔數(shù)目進行系統(tǒng)化的綜合性分析，并將其與分布式光伏需要的間隔容量進行實際對比。若是存在不足情況，需要對變電站間隔進行適當擴建。

2.2.2 綜合性分析線路改造

對于分布式光伏來說，在利用T接方式接入相關線路的過程中，原本存在的線路只是根據(jù)負荷的最大值簡單確定其導線截面，所以相關線路的線徑以及相應的開關設備無法與電能在傳輸過程中的實際需求相匹配。因此，此情況下需要根據(jù)實際需求對二者進行合理更換。此外，對于線路的線徑來說，在實際選擇及應用過程中主要以線路自身具備的負荷及其與光伏發(fā)電過程中存在的差值為分析依據(jù)，將滿足最大電流作為目標依據(jù)，同時通過合理利用經(jīng)濟電流密度，實現(xiàn)對相關線徑的準確校核，最終根據(jù)最大電流值確定是否需要改造線路。

2.2.3 合理配置儲能容量

分布式光伏接入要保障其出力的消納，減緩其自身存在的波動性，必須根據(jù)實際需求合理配置相應的儲能系統(tǒng)。

3 結 論

本文通過對限制光伏接入條件的綜合性研究及分析，合理制定其相關配電網(wǎng)的改造目標及其相關方案，并利用相應的方法有效研究其實施方法，以促進改造可行性的有效提升。這不僅能夠在一定程度上擴大分布式光伏接入的建設規(guī)模，也能夠促進可再生資源的合理利用。