通谯电．潦 ２０１８年２月２５日第３５巷第２期 术 Ｆｅｂ．２５． ｌ１１ ８．Ｖｏ１．３５ Ｎ‘１： ，Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｔｍｏｋｌｇｙ 运营探讨 ｄｏｉ：１０．１９３９９￣．（·ｎｋｉ．ｔｐｔ．２０１８．０２．１０５ 光伏并网对配电网的影响分析 ］三金山 （山西五环电力建设有限公司，山西太原０３０００６） 摘要：光伏发电技术经过多年发展越来越趋于成熟，但其在并网发电能源输出的过程中仍然存在问题，可能会影响继电保护、电能质 量和电网通信管理、因此，通过分析光伏并网的技术，对其所造成的影响和解决方案进行探讨，为其进一步发展打下基础 关键词：光伏并网；配电网；继电保护 Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＰＶ Ｇｒｉｄ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＷＡＮＧ Ｊｉｎ—ｓｈａｌｌ （Ｓｈａｎｘｉ Ｗｕｈｕａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ．．Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｃｕｍｅ Ｆｚｌ１）ｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｉｎａｌｕｒｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｏｕｔｐｕｔ ｆｒｕｍ ｔｈｅ ｇｒｉｄ－－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐ（１ｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｋｍ，ｗｈｉｃｈ ｉＴｌａｙ ａｆｆ（、ｃｔ ｔｈｅ ｒｅｌａｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｎｅｌｗｏｒｋ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ．￣’ｏｆ ｇｒｉｄ ＣＯｌＵｌｅｃｌ ｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ｌａｙｉｎｇ ａ ｓｏｌｉｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｔｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｒｉｄ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ：ｒｅｌａｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ０引 言 巾同新能源的发展速度极快，千万级的风电基地 建设速度迅速，体现ｊ－ＩＪ了集中化、分布式的开发特点． 同时其他形式的发电建设也在极快普及，光伏发电等 产业可能会呈现爆发式成长。用户的电能使用正在不 断改善与优化，太阳能发电技术正在逐步开展，光伏 发电的普及率越来越高。同时，电网对智能化的要求 越来越大，用户信息和电网信息需要通过光伏发电的 手段进行处理。国家能源局于２０１７年２月正式发文， 要进行分布式的能源改造，从政策导向上进一步确立 了分布式能源和智能电网的地位与发展方向。智能电 网是中同电网发展的内在需求。可以说，智能电网未 来发展的趋势不会改变…。这些年来，很多高新技术不 电池板把光能转换为电能，然后经过逆变变成交流电输 ｝ｆＪ，使得其可以与配电网相适应、光伏发电站可以刚分 布式方式建立，使其可以有效捌节现有的 电网，Ｉ‘【接 为用户进行电能供应，也能进行电能的存储 一■一■ ÷’ 亡德靖 莲变器 囊电 图１光伏并网结构 断发展，计算机、自动化等技术在电网中得到了广泛 推广。同时．在传统电力技术的作用下，光伏电网的 智能化管理水平越来越高，光伏电网依靠传感器、控 制器等实现了自动控制与操作，同时可以进行智能化 分析和调度，维护故障。此外，分布式并网技术的开 发也为电力行业的电能来源提供了相关保障，而通信 技术使得用户信息采集与管理越来越方便，可以使电 网的使用更加方便。可见，这些创新技术使得光伏电 网越来越成为传统电力行业的重要发展趋势。 １ 光伏并网技术概述 １。１光伏并网原理 １．２光伏并网的工作特性 光伏发电利用太阳光进行发电， 此容易受到周 嗣环境的影响．如气候、温度、时间等。所以，在发 电过程中，它具有以下几个特点 第一．光伏发电的 效能波动较为严重。光伏发电系统所处的状态不同． 就可能会使太阳的光照有效面积不同：晴天光照比较 充足，但在阴天就没有足够的光照能够支持发电，使 得发电效率波动性较大．无法获得持久的能源供心 第二，输出功率中无功功率较少而有功功率较多，很 大一部分光伏发电系统利用逆变器的方式进行逆变输 ｝Ｉ１，通过对输ｆ 电流的跟踪实现电 的并网、、这个过 光伏发电主要依靠光伏传感器等组件使得太阳能转 化为电能进行电力供应，然后把电能输入到配电网进行 并网发电。光伏发电系统一般包括光伏电池板、逆变器、 蓄电池组等重要设备，如图１所示。发电过程中，光伏 ：２ １１１ ７－ 程中，有功功率过大，无功功率较小，［＾４此对电网的 凋节能力较差。第１－，光伏发电的并网技术还没有完 全走向成熟，在整个发展过程巾监测能力较差， 观 故障时无法有效对其进行解列。闪此可能会造成较大 规模的电网故障，从而造成较大损失 ｌ ２光伏并网对配电网的影响分析 孽 篡 ㈠％卜 男‘山西长治 专礼工剖 主要研究方向 ２．１‘ 对继电保护的影响 溢毫 ＃“／－是星型结构为电气自动化技术 州 亡电 楚星型 倒，则呆 如果将光伏发电 伏发印 ，、 … 。 ～ … ，·２３７· Ｃ量Ｌ镌电冻 系统直接进行并网．可能会使电网的拓扑结构变化，继 电保护ｆ“现故障 、光伏发电时继电保护的影响主要包括 以下－－ｉ大方面、第一，使得＝ 段式过流保护不能有效判 断故障电流，导致馈线动作 难，产生误动或者拒动的 情况。笫二，高压熔断器的保护会受到影响：高压熔断 器只能对单个电源系统进行］ 作，存发生故障时，由于 光伏并网系统较为复杂，无法对多个系统进行同时保护． ．第 ，可能会造成孤岛效应。在进行光伏电站并网后， 如果发生短路故障，就呵能会使母线自动 断，使得其 他负载受到牵连影响 ２．２对电网通信管理的影响 智能电网是一个 大的生态系统，每个部分对其 叶１相关技术的发腮郁有极为重要的影响、、比如，信息 通讯技术、新能源等，对智能电网的电能运输与管理 产生 极为重要的影响 伏发电技术对电网的要求 较高，在光伏发电系统 网后，『可能会要求格个电网 通信更加通畅，通信速度更快，以实现更加高效的管理。 全球范 内的光伏研究并没有系统化，光伏发电系统 需要各个方向专家的共同努力。同时，通过智能电网 对其进行有效规划，使得其可以通过无线通讯进行控 制。电网中的各个光伏模块可以进行独立二 作，也能 够实现集中控制，使得电力系统可以实现高效管控 、 闲此，分布式的光伏发电并网系统协凋性增强是将来 的一个重要研究方向 ｌ。 术 Ｆｅｂ ２５． 【】／８．Ｖｏ１．３５ Ｎｏ ２ Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｆｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２．３对电能质量的影响 光伏发电系统并网后，可能会造成电流、电』” 发生 畸变。 为光伏发电系统一股需要通过电力电子转换模 块对其进行换流，但这样＿口ｆ能会引起高次睹波电流，带 来谐波畸变，使得电网电压有一定损失．．ｆＨ』果比伏发Ｉ乜 系统的电容或者电感参数设置不当，就可能会使谐波更 加严重，造成较为明 的畸变，从而严承影响电能质量 ３光伏并网不利影响的解决方案 ３．１ 加强分布式光伏发电单元的建设 过去的电力系统主要采用发电机的功率调整求实现债 荷的平衡运转，但在 伏并网巾无法进行， 为分布式电 源过多，它对于环境的【夫１素变化非常敏感。曳口果系统无法 做到它们之问相互平衡，就可能会导致严重的事故，ｒＪ ｌ起 电机烧毁或者大 域停电，给周民经济带来严重｛＿｝ｉ失 此，需要光伏系统供电没备具有一定的电能储存培、但是， 如果电储存量较大，不仅在技术上有难度，也会使整个电 网的运行效率降低。最好的方法是采用一些分布式储能元 件存储电能，随时进行放ｍ．解决供需之间的不平衡关系， 实现资源的合理优化渊配 ．要有效控制储能没备的充电时 问和地点，结合不同储能设备的充电参数．使得电网的运 行更加科学与有效：它可以根据储能设备的充电信息进行 动态凋整，从后弁对供电提供建议．从而达到 约能源、 降低损耗的目的。图２为分布式光伏发电单元实物图 图２分布式光伏发电单元 ３．２加强无功补偿 按照国家对电网的相关规定，要对光伏电站进行无 功功率补偿。对 大型光伏电站，必须使用无功补偿使 得其对电网的运行不会造成较为严重的影响一通过没定 无功设备的容量参数，使得光伏发电站并网后可以与配 电网迅速统一，有效实现电容和电抗等设备的协调性控 制：同时，应该『ＪｆＩ大科研投入，使光伏发电中的无功调 节方案能够更加优化， 域内电网电 更加稳定，进一一 步改善我同的电力系统配电质量 ４结论 师应当具有一定的建模能力，提升控制效率，能够将 相应Ｔ具在精确测量中应用，实现光伏发电的科学规 划与合理布局。光伏发电的并网技术对电网的发展来 说具有极为重要的意义，因此需要对其技术进行进一 步优化 参考文献： …１ 李知奎．关于分 式光伏发电并网ｘ４－ｌｆ￣电网的影响分 ｌ ＪＩ．电ｆ 界．２０Ｉ６．（１４）：１４６． ｆ 于湛瑶．基于光伏发电并网对配电网保护的影响及对策…．科技经 济导刊，２０１６，（２２）：７４，６５． 在）匕伏，｝ｆ：网的自动控制过程中，各种错误数据需 要认真比埘和分析，从而对其进行评估 此．一ｒ程 ·３】 张乐坤，苏乃斌．光伏发电并网对配电网保护的影响及对策ｌＪ１． 小企业符理与科技（下旬刊），２ｏｌ５．（６）：２５３． ２３８·