分布式光伏對10kV 配電網的影響

徐 挺 李 卓

西安黃河光伏科技股份有限公司 陜西 西安 710043

一、引言

能源緊缺和環(huán)境污染問題一直是當今世界急需解決的問題,所以新能源的投入使用得到了社會大眾的廣泛認可,其中主要是以太陽能為主,為配電行業(yè)帶來了諸多發(fā)展生機,有效的改善了環(huán)境污染問題和能源緊缺問題?？墒请S著光伏電源融入到配電市場中,配電網的結構和潮流都發(fā)生了較大的變化,并且太陽能源不夠穩(wěn)定,會直接作用于配電網的健康平穩(wěn)運行。

二、分布式光伏的基本含義

分布式光伏是借助太陽能產生的一種新型電能,通常情況下運用在小于50兆瓦的配電網中,這種分布式的光伏電源能夠逐步完善配電網中的能源使用結構,提升對能源的使用效率,為配電網節(jié)省大量的能源,從而強化配電網內部的配電結構和電力使用系統。

在分布式發(fā)電技能的逐步引用中,許多分布式光伏直接被使用在配電網的運行中,這里的分布式光伏屬于清潔能源中的太陽能,被社會大眾廣泛接受,其原理主要是利用太陽能源的光照把光伏逆變器中光伏板的力量轉變?yōu)槟軌蚺c配電網相互配合。分布式光伏是10KV配電網中的較為新穎的能源,與以前的能源技術相對比來說具有較大的優(yōu)勢：①分布式光伏機器設施的使用方式較為單一,在傳送、裝配、維修方面較為便利,并且其安裝周期較短。②分布式光伏電源的具體使用對配電網周圍的環(huán)境不會造成污染,其中機器運行時不會產生噪音。③使用范圍較廣,無時間和空間上的限制。即使分布式光伏電源存在諸多優(yōu)勢,可是太陽能源具有較大波動性和隨意性,產生的電力相對來說不穩(wěn)定,而且并網系統在對電流重組安裝時會對配電網造成一定的污染,高效的轉變了原來配電網中的內部架構和潮流,從而直接影響配電網中的電力使用情況和傳輸情況。

三、分布式光伏對10kV 配電網的影響

配電系統是連接發(fā)電設施、輸電設施和用戶的重要紐帶,以我國配電系統的發(fā)展現狀來說,其中的用電量通常是小于110千瓦的電網系統,其中110千瓦與35千瓦屬于高壓配電網,10千瓦屬于中壓配電網,0.4千瓦屬于低壓配電網。其中10千瓦是配電網中較為普遍的電伏,也是分布式光伏主要服務的主體。

(一)在電能質量方面的影響。在實際配電網中,分布式光伏轉變了原有配電網中的拓撲結構,在此項光伏連接到配電網時會促使其周邊的電流受到干擾,進而直接影響到電能質量,主要表現在兩個方面：一方面,分布式光伏會促使電壓在后期計算時會產生誤差,在分布式光伏電源使用中,因為配電網在實際電流運輸中會產生較大的波動性、隨機性以及強烈的負荷性,最終導致配電網中的電壓出現極大的偏差。一般情況下電壓出現偏差主要是在配電設施平穩(wěn)運行的情況下,某一特定場景中使用的電壓和配電網中預算電壓的差值對整個配電網設施電壓的影響百分比。但是假如現實的電壓與配電網中的電壓相差較大時,就會降低配電網中正在運行的機器使用效率,甚至因為過大的誤差造成電流直接毀壞運行中的機器設施。另一方面是對電力諧波的影響,因為分布式光伏配電網中使用的光伏變電器是一種高頻率的電子設施,在把直流電源變成交流電源的進程中,機器設施上的控制開關會產生一些具帶有很大頻率的諧波,這種諧波分量對促使正弦電流和電壓波力產生較大的變化,最終污染周圍的環(huán)境。

(二)在潮流分布方面的影響。安全平穩(wěn)的電源是配電網電流電力正常使用和流通的重要依托,因為太陽升降、云層遮蔽以及當地氣候的因素,導致太陽能源相對來說不穩(wěn)定,并且隨機性較強,在分布式光伏使用中這樣的隨機性和較大的波動性會促使配電站中的電流傳輸質量和使用質量不遵循實際的發(fā)展規(guī)律。在我國10千瓦配電網中的電路潮流都是單向傳輸的,在分布式光伏電源使用到配電網中時,假如對電流的接納不全面,那么其中產生的電流會造成配電網中的電流波動較大,從源頭轉變配電網的潮流分布現狀。比如較小的分布式光伏融入配電網時,其中的電路和電流中使用功率都會有所下降,電路的電流壓力逐步被減少,而分布式光伏能夠支撐配電網中的電壓具體使用。

(三)在電流短路方面的影響。緊跟隨分布式光伏電源融入配電網系統的腳步,導致原有的配電網從輻射性的配電網直接向客戶型的中小配電網轉變,在很大程度上改變了其中的拓撲結構,進而導致配電網中電流短路。

四、分布式光伏的并網系統裝置

在分布式光伏電源接入并網系統裝置時,需要采用科學的裝置方式,以減少配電網中的電壓功率耗損為目的,逐步優(yōu)化原有的電能質量,降低配電網中的機器使用效率,從而延長機器的使用壽命,為當地的發(fā)展創(chuàng)造更多的經濟價值,同時保證配電網可以順利、安全的、平穩(wěn)的運行。所以相關工作人員需要合理的規(guī)劃配電網中的分布式光伏電源以及內部的并網裝置系統,利用分布式光伏電源給配電網系統帶來的優(yōu)勢,推動配電網健康穩(wěn)定的發(fā)展進步,在此過程中相關工作人員需要減少盲目的籌資,立足于當地配電系統的發(fā)展現狀創(chuàng)設出符合實際情況的優(yōu)化方案,借助分布式光伏電源的并網系統確保當地配電安全的運行。

五、結束語

總的來說,分布式光伏電源對當地配電網系統正常的發(fā)展帶來了較大的優(yōu)勢,也造成一定的影響。在分布式光伏電源并網之后可以直接作用于配電網中的電能質量、短路電流以及潮流分布。所以相關工作人員務必要認清其中的各項影響因素,并加以充分的了解。分布式光伏電源不光能夠優(yōu)化配電網系統,還能為配電網系統提供更多清潔性的能源,推動了我國配電網系統逐步朝著科學化、現代化和安全化的方向發(fā)展。