分布式光伏并網(wǎng)問題分析與建議

王俊芳

摘 ?要：近年來，隨著環(huán)保節(jié)能理念的發(fā)展，分布式光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)運而生，逐漸在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用?；诖?，該文首先探討了分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及存在的問題，其次從創(chuàng)新調(diào)壓設(shè)備、改善調(diào)壓方式、同步并網(wǎng)、優(yōu)化并網(wǎng)設(shè)計方案4方面，提出了分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題的解決建議，希望為相關(guān)人員提供有效參考，促進配電網(wǎng)系統(tǒng)的良好運行。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電 ?光伏電源 ?電壓波動 ?同步并網(wǎng)

中圖分類號：TM615 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（a）-0046-02

現(xiàn)階段，國家越發(fā)注重對可再生資源的利用，在對太陽能資源開發(fā)期間，分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)得到發(fā)展。其能夠起到電源的作用，利用光伏發(fā)電的優(yōu)勢為電力系統(tǒng)供電。然而光伏電源與接入配電網(wǎng)會產(chǎn)生不利影響，因此相關(guān)人員需擬定方案，采取針對性措施予以解決。

1 ?分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及存在的問題

1.1 影響潮流分布

分布式光伏發(fā)電與傳統(tǒng)電源系統(tǒng)有較大差異，其受溫度、陽光輻射等外部環(huán)境影響較大，輸出功率容易變動，呈現(xiàn)浮動性特點。然而此類變化有規(guī)律可循，一般情況下，陽光晴朗時的光伏發(fā)電力度強，系統(tǒng)能夠正常運行，到了烏云密布天氣，系統(tǒng)電力微弱。受此特點影響，光伏電源在運行期間會對配電網(wǎng)帶來不利影響。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)為輻射式結(jié)構(gòu)，電源連接在用戶端模處，利用分布式光伏發(fā)電技術(shù)后，相當(dāng)于在配電網(wǎng)中增加了電源數(shù)量，致使潮流分布更為復(fù)雜，容易出現(xiàn)逆流問題，而配電網(wǎng)中電壓也會受到影響，變得混亂。除此之外，分布式電源容量和連接位置也會對配電網(wǎng)中潮流的大小帶來影響，使之發(fā)生波動。

1.2 影響電能質(zhì)量

1.2.1 電壓偏差與波動

光伏發(fā)電會對配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量帶來影響，通常情況下，電力系統(tǒng)中存在不同負(fù)荷點，電壓會跟隨潮流流向逐漸下降。然而采用分布式光伏發(fā)電模式后，在潮流復(fù)雜的情況下，一旦出現(xiàn)逆流問題，會使傳輸功率降低，導(dǎo)致負(fù)荷點電壓上升，進而出現(xiàn)電壓偏差。而光伏電源作為配電網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，出力程度不同會導(dǎo)致潮流發(fā)生變化，憑借系統(tǒng)自身的能力很難對此進行控制。如果工作人員并未按規(guī)定開啟與暫停分布式電源，在其接入或退出系統(tǒng)時，可能致使輸出功率大幅變化，電壓出現(xiàn)較大波動及閃變[1]。另外，溫度變化、陽光強度等也會導(dǎo)致電流輸出功率浮動與電壓波動。

1.2.2 諧波污染與孤島問題

在光伏電源供電期間，輸出的直流電經(jīng)過逆變器會轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，在配電網(wǎng)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)諧波污染。一般情況下，工作人員可以加入合適的濾波器，對光伏容量較低的電源進行控制，避免出現(xiàn)諧波污染。但是近年來，光伏發(fā)電規(guī)模逐漸擴大，配電網(wǎng)中電量日益增長，以此方式控制污染效果不佳，為此，我國技術(shù)人員需要繼續(xù)進行研究與實踐，爭取早日提出可以解決此問題的對策。另外，分布式光伏發(fā)電也會導(dǎo)致孤島問題的出現(xiàn)，尤其在配電網(wǎng)斷電情況下，供電企業(yè)不易掌控光伏電源的情況。隨著并網(wǎng)系統(tǒng)的敷設(shè)，孤島面積會加大，帶來嚴(yán)重危害，影響人類與電力設(shè)備的正常工作。即便在供電恢復(fù)以后，配電網(wǎng)也會因為相位間的差異問題遭受沖擊。

2 ?分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題的解決建議

2.1 創(chuàng)新調(diào)壓設(shè)備

針對以上分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)存在的問題，技術(shù)人員需要深入研究，制定針對性的解決策略。為了改善配電網(wǎng)電壓偏差的情況，可以對調(diào)壓設(shè)備進行優(yōu)化與創(chuàng)新。在光伏發(fā)電模式下，企業(yè)需要引進無功發(fā)生器、靜止補償設(shè)備等先進系統(tǒng)，使其發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)配電網(wǎng)的電壓。

2.2 改善調(diào)壓方式

除了改善調(diào)壓設(shè)備外，還可以通過調(diào)整電壓的方式緩解分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題。因為配電網(wǎng)調(diào)壓工作較為復(fù)雜，技術(shù)人員需要分析不同節(jié)點的運行狀態(tài)及特點，同時考慮到光伏電源的建筑規(guī)模與外部環(huán)境情況，據(jù)此制定針對性的策略，對光伏電源進行設(shè)計[2]。另外，還要注重光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及自身存在的問題，在調(diào)節(jié)電壓時，切忌打亂原有的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

2.2.1 調(diào)節(jié)變壓器變比與光伏電源接入位置

對配電網(wǎng)中的變壓器變比進行調(diào)解，可以科學(xué)分配線路的電壓，減小與預(yù)期的偏差程度，避免其超出供電范圍。在工作期間，技術(shù)人員需要先調(diào)節(jié)變壓器，之后再介入光伏電源，期間要對線路情況進行實時探測，需多次調(diào)整變比，通過反復(fù)操作達(dá)到預(yù)期效果。如果部分配電網(wǎng)系統(tǒng)無法調(diào)節(jié)變壓器，技術(shù)人員需要對改變分接頭的壓力。如果依然無法平衡電壓，則更換其他類型的變壓器，選擇有載調(diào)壓功能的設(shè)備最佳，從而使其攜帶負(fù)載調(diào)壓，幫助范圍、速度達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)。

因為光伏電源會受太陽光照及輻射強度的影響，造成出力大小的波動，如果出力逐步增強，配電網(wǎng)線路潮流會隨之降低。為了解決此問題，可以對光伏電源接入位置進行反復(fù)調(diào)整，并觀察電壓變化范圍，使其處在合理的偏差內(nèi)，進而促進配電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。

2.2.2 運用靈活性策略

一般情況下，如果分布式光伏電源進入量不同，使用一類調(diào)壓方式難以合理分布電壓，此時工作人員需要創(chuàng)新思維，采取靈活性策略進行實踐。可以同步對光伏電源接入位置及變壓器變比進行調(diào)整，如此能夠縮短電壓高低差值，從而提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定性。但是在進行具體操作時，要注意先后順序，需先調(diào)整光伏電源進入位置，并觀測電壓值情況，如果其已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，即不必進行下一步驟。如未達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)，則要對變壓器分接頭的電壓進行調(diào)節(jié)，從而使配電網(wǎng)中的電壓合理分布，并保持平穩(wěn)。