分布式光伏接入对电网调控运行的影响与管控

分布式光伏接入对电网调控运行的影响与管控

王伟征,赵佳丽

国网兴安供电公司，内蒙古 兴安盟 137400

摘要：现阶段，我国电力处于供大于求的状态，电源结构的合理性不高，严重阻碍了社会经济的发展，无法确保电力系统安全运行。而采取何种方式来合理的使用电力资源，提升电网系统的可靠性是面临的首要问题。在本篇文章中，主要以分布式光伏为主，详细阐述了分布式光伏接入对于电网调控运行情况产生的一系列影响，并且提出了完善的管控对策。

关键词：分布式光伏接入；电网调控运行；影响；管控

引言

基于可持续理念深入落实的背景下，低碳经济逐渐成为了推动我国经济发展的主要动力，对于电力企业来讲，在提升配网工程建设质量的基础上还引进了分布式发电技术，并且结合实际情况落实了一系列的法律法规，目的是为分布式发电产业的进一步运行提供良好的依据。当处于此种状态下，分布式电源在配网中的接入次数逐渐增加，而且还对于电网调控运行产生了诸多的影响。

1分布式光伏发电及并网概述

分布式光伏发电是指在用户所在地附近建设，运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网，且在配电系统以平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电主要包括并网型、离网型及多能互补微电网等应用形式，其中最主要的是并网型。分布式光伏发电具有一般分布式发电的特点:位于电力用户附近，单个并网容量小，通常以分散的形式接入中低压配电网，所发电能就地利用。此外，分布式光伏发电也有其独特的特点，就是其输出具有很强的随机性和间歇性，容易受到天气变化的影响。

2分布式光伏大量接入配电网产生的问题

2.1 对配电网供电质量的影响

2.1.1 电压和频率

分布式光伏大量接入配电网对电压质量的影响主要表现在两方面:一是电压分布;二是电压波动和闪变。对于电压分布来说，传统的配电网一般呈辐射状，根据基本电路理论，电压将沿馈线潮流方向逐渐降低。分布式光伏大量接入后，潮流流向将发生改变，馈线上功率方向存在很大的不确定性，可能造成某些负荷点的电压超过上限值。

2.1.2 谐波

谐波污染问题是分布式光伏大量接入配电网后一个不可忽视的问题。光伏阵列通过逆变器将产生的直流电转变为交流电，不可避免地会产生谐波。当分布式光伏电源大量接入时，谐波源的数量会显著增加，在电网中可能会产生高次谐波的功率谐振。

2.2 对配电网供电可靠性的影响

就传统配电系统而言，系统可靠性指标主要有:系统平均断电频率(SAIFI)；系统平均断电持续时间(SAIDI)；用户平均断电持续时间(CAIDI)；平均供电可用率(ASAI)；平均停电不可用率(ASUI)等。这些传统指标可能不能合理反应分布式光伏电源对系统可靠性的影响，需要研究新的可靠性指标。

2.3 对配电网网损的影响

当分布式光伏电源大量接入配电网时，由于其出力具有随机性和间歇性，必然会对配电网网损产生影响。目前针对分布式光伏对配电网网损方面的文献较少，研究表明，分布式光伏电源大量接入配电网后网损的变化情况，不仅影响配电网的技术指标，而且还会影响配电网的经济指标，因此它将会是今后的重点研究课题。

2.4 对配电网安全运行的影响

安全运行是配电网最基本的条件和前提。非计划孤岛问题如果无法控制，将会严重影响配电网的安全运行及维护人员的人身安全。但根据实际研究表明，由于光伏电源逆变器自身带有反孤岛功能，分布式光伏电源的大量接入，使维护人员降低了触电风险，并不会造成显著的威胁。由于分布式光伏电源的大量接入改变了配电系统的潮流功率方向，将会使原本的带方向的继电保护设备不能正常工作，继而在故障发生时对整个配电系统的安全运行带来不利的影响。

2.5 对配电网调度管理的影响

现有的分布式光伏电源自动化程度不高，参与电压、频率调节的能力不足。而且分布式光伏的显著特点之一就是不可调度，要想实现其调度功能，通常需要加入一定的储能设备，以实现其可控性。此外，分布式光伏电源的投资主体多，水平参差不齐，并网方式相差很大，会给配电网的运行调度和监管带来很大的难题。分布式光伏电源大量接入配电网后，产生的电量收益并不全由供电公司获得，需要在配电网调度中平衡各方的收益水平。因此，面对电价不一且大量接入的分布式光伏电源，在满足各种安全约束的条件下，对分布式光伏电源进行合理的远方调度，开发包括分布式光伏发电的配电网综合自动化系统将成为一个值得关注的问题。

3降低分布式光伏接入对配电网不良影响的措施

3.1 完善并网运行管理规范与机制

为了有效降低分布式光伏接入对配电网产生的不良影响，需要促进并网运行管理规范和机制的完善化发展。在制定相关规范和机制的过程中，需要根据分布式光伏发电的具体特点从并网验收、规划设计、调度运行以及检修维护等不同角度出发，保证技术规范的可行性以及合理性，才能够促进光伏并网工作有序稳定开展。第一，要从分布式光伏发电并网的验收工作、计量方案以及分布式光伏发电接入系统和配套的工程建设等角度出发，保证技术规范的全面性以及完善性。为分布式光伏发电并网建设提供准确全面的制度保障。第二，需要加强管理规定和管理方法的制定工作。在开展并网运行管理的过程中，必须要从不同角度出发对分布式光伏发电接入配电网的具体情况进行全面掌握。同时要加强接入系统设计管理工作，保证相关机制的有效性。在对光伏发电系统的电能质量进行监测的过程中，还要重视对相关装置的配置情况进行全面检查。此外，要根据当前已经投运的光伏电站在设计和建设等方面的问题和不足，制定科学严谨的检修维护管理机制。通过定期检修机制对分布式光伏发电并网的具体运行情况进行全面检查，以便能够及时发现存在的安全隐患和故障问题，提高分布式光伏发电并网的稳定性和合理性，同时还要加强执行情况监督，保证相关机制能够有效贯彻和落实。

3.2 加强集中接入系统分析

在对分布式光伏发电并网进行管理的过程中，需要重视集中接入系统的分析与研究工作。特别是需要加强集中接入配电网规划设计、运行等管理工作，要进行深入分析，对大规模分布式光伏发电集中接入后对配电网的电压短路电流、潮流、电能质量等产生的具体影响进行深入探讨。要根据不同的影响制定电压越线防范措施。同时要提出可操作性比较强的分布式光伏发电出力骤降时的供电保障措施，对配电网机电保护改善系统也要进行校核，要确保在分布式光伏发电出现干扰的情况下，能够对相关故障和问题进行准确判断。还要加强分布式光伏发电项目电能质量实时监测作业，从而制定更加安全可行的分布式光伏发电装置检修维护方案，确保分布式光伏发电的大量集中接入能够安全进行。

4 分布式光伏接入对电网调控运行管控的展望

分布式光伏的数量多、分布分散、运行感知特性差是造成目前对电网不利影响的主要原因。从电网主网安全运行的角度来看：大规模“不可观、不可控”的分布式光伏并网主要影响电网的电力平衡调整。近期应首先着力建立准确、可信的分布式光伏功率预测和实时出力模型，以准确反映分布式光伏的运行工况，为电力平衡调整提供有效支撑。从配电网安全稳定运行的角度来看：配电网设备的信息互联互通、状态智能感知，随着当前泛在电力物联网、5G、人工智能等技术的快速推进，有望逐步实现；加快配电网设备的智能化升级有望消除分布式光伏对配电网的不利影响。

结语

总而言之，分布式光伏发电接入城市配电网时吗，必须要对现有的配电网络架构特点进行全面掌握，要选择最合适的接入点。除此之外，在接入过程中要加强分布式电源的管理工作。在光伏分布式电源容量不断增加的情况下，其接入位置对原有配电网的网络损耗影响也会加大。

参考文献：

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[2]刘东岐.光伏电站并网对配电网线损率影响的研究重点探寻[J].智能建筑与智慧城市,2020.

[3]王宝华.基于神经网络的并网光伏电站自适应距离保护[J].电工电气,2020(04):25-29.