分布式光伏接入对配电网系统的影响
摘要：在将分布式光伏发电系统接入配电网后，其优点显而易见，但也对配电网系统造成了影响。本文即分析了分布式光伏接入对配电网系统的影响，并阐述了其优化配置策略。
关键词：分布式光伏；配电网；电压；继电保护；优化配置
分布式光伏发电技术的概念
分布式并网型光伏电源主要由光伏电池阵列、逆变器和变压器组成，光伏电池发出的直流电经逆变器变为交流后，经变压器升压或直接并入电网，实现配电
系统从单电源辐射型放射状结构到多单元结构的转变，这时潮流及短路电流的大小、流向和分布特性都会作出相应改变，由此会带来一系列问题，如：电压调节、 继电保护和孤岛运行等。
分布式光伏发电技术是一种拥有广阔发展空间的、新型的发电及能源全面利用的方式，倡导以就近发电、就近并网和就近使用为原则，其特点就是对环境的污染小，输出功率低，能够帮助部分地区缓解用电紧张的情况。 分布式光伏接入对配电网系统的影响 （一）对线路上潮流的影响
配电网接入分布式发电系统后，其整个负荷分布情况都会相应改变，具体有三种情况：一是全部负荷节点的负荷量都比该节点处分布式发电输出量大；二是最少有一个负荷节点的负荷量要比该节点的分布式发电输出量小，但总的负荷量比全部分布式发电输出量大；三是最少有一个负荷节点的负荷量要比该节点的分布式发电输出量小，同时总的负荷量也要比全部分布式发电输出量小。 （二）对电压的影响 1、影响稳态电压分布
节点的电压被提升多少受两个因素影响，一是接进光伏电源的位置，二是接进光伏电源总容量大小。
2、影响系统电压波动
在传统配电网里，有功负荷和无功负荷都会随着时间推移而造成系统电压波动。沿着线路末端方向，电压的波动情况会越来越明显。倘若负荷集中在系统末端周围，那么电压波动就会更大，通常来说要尽可能避免这种情况出现。 （三）对配电网继电保护的影响
在分布式发电接入配电网以后，辐射式的网络就会转变成充满电源的用户互联网，配电网出现的根本性变化造成网络各机理以及保护定值均出现很大变化。其引发的问题包括以下3个方面：（1）自动重合闸断开时间的间隔内，要确保分布式电源也能及时断开；（2）在地下电缆和架空线的混合线路里断开分布式电源，变压器的空载运转，电缆对变压器及地电容的线圈产生铁磁共振，产生无规则的大电流和高电压，并且对线路的电力设备产生了严重的威胁。（3）分布式发电的断开以及过电流故障的清除在时间上的配合。 （四）对配电网络设计、规划和营运的影响
随着越来越多的分布式电源接入到配电网络中，集中式发电所占比例将有所下降，电力网络的结构和控制方式可能会发生很大的改变，这种改变带来的挑战和机遇将要求电力网络从设计、规划、营运和控制等各方面进行升级换代。在可以预见的将来，大量被消费的电能将来自于低压配电网络，提前对配电网络的结构进行升级换代和优化显得尤为重要，例如如何使配电网络的结构适应网络电流的逆向和正向的流动。另外，大量分布式光伏电源接入到配电网中后，用户侧可以主动参与能量管理和运营，使传统配电网运营费用模型不再适用。 三、优化配置策略
（一）配电网中光伏发电系统优化布置
网损微增率也就是整个系统中相关节点，因为系统中的单位负荷提高从而造成系统网损增多，也就是对网损贡献率。若是节点网损微增率是负数值，这时就表明该节点在电网汲取
了功率，能够有效降低网损现象；若是节点网损微增率是正数值就是相反的。所以应该考虑节点有功或者是无功负荷对于网损所带来的贡献率，并且充分综合网损微增率节点有功或者是无功负荷对有功网损贡献。
下式为配电网系统各个节点有功及无功网损微增率：
（二）光伏发电系统容量优化 1、经济成本指标
考虑到光伏发电系统经济成本，通常关键是考虑光伏发电系统年售电收益或者是最初成本年金现值以及年运行和其所需的维护成本。经济成本指标关键是经过年售电收益以及最初投资成本年金现值，或者是年运行以及所需维护成本间存在的差值比较，以便于得出光伏发电系统具备经济效益及确保整个系统经济运行。 2、网损指标
光伏发电系统网损指标关键是将装置光伏发电系统以及没有装设光伏发电系统之间比较比值，以便于充分对比整个系统降损收益及电压改善水平，从而提升系统稳定性且确保系统供电安全可靠性。经过光伏发电系统装设前后网损情况比较，有助于获得光伏发电系统所呈现的网损效益，以便于实现光伏发电系统综合经济效益。
（四）模拟电站和微网概念应用到配电网络设计、规划和营运中
分布式电源接入到配电网络中，一方面面临电力市场自由化和解除管制的压力，一方面可再生能源诸如光伏电源却得到保护和补贴，使得配电网在保证供电质量和可靠性方面面临越来越大的压力。近些年，一些专家学者提出了模拟电站和微网概念，可运用到分布式光伏电源管理中，把有功出力具有随机性的光伏电源和具有保证出力的电源以及储能装置集成在一起，作为整体的模拟电站或者微网，整合到当今的电力生产和传输框架内。 结语
综上，深入、全面开展分布式光伏电源对配电网影响的分析与研究极具现实作用与意义。依照研究结果，只有科学有效的优化分布式光伏发电系统各方面配置，才能确保大量分布式电源接入配电网络之后还能安全、稳定、高效运行。 参考文献
[1]刘洁，袁松振，杨海柱. 分布式光伏发电系统对电网的影响与对策[J].通信电源技术. 2013(02)
[2]周诩. 嵌入式光伏发电系统[J]. 金融科技时代. 2013(09)
分布式光伏接入对配电网系统的影响
