分布式光伏发电并网运维问题及对策

摘要：光伏发电从本质上讲是可持续的电能生产方式之一,其发电原理为:利用光生伏特效应(半导体材料)将太阳能直接转化为电能,从而满足用电需求和供电需求,将电能输送到电网。分布式光伏发电并网一般指利用接入低压配电网的方式进行光伏发电,具有灵活环保的特点,但其潮流分布和拓扑结构会影响配网电能质量、电能调度。可见,深入研究分布式光伏发电接入方式是非常必要且重要的。基于此，本篇文章对分布式光伏发电并网运维问题及对策进行研究，以供参考。

关键词：分布式；光伏发电；并网运维；问题；对策 引言

光伏发电技术主要应用的是太阳能，有效降低了电力运行过程中产生的污染。太阳能发电一般分为两种接入途径，低电压线路与高压线路。不过也常常会发生电压越限现象，也有可能会影响到电网的电压问题。所以，控制电压越限现象，尽可能避免分布式光伏发电影响到电网的电压状况，显得十分重要。

1分布式光伏发电技术的特点

目前，国际上还没有统一的分布式发电的定义，不过分布式发电作为一种发电装置具有以下两方面特性：（1）大电量较小，（2）可以直接配置在用户附近。分布式光伏发电在广义上，包括并网式和离网式两种光伏发电系统。无论是在国际上、还是在中国的配电网中，都往往采用并网式分布式光伏发电系统，且连接的路径是公共连接点，后者也是系统和负荷的分界点不带储能的分布式光伏发电系统以变压器连接中压公共配电网（电压为10kV、20kV、35kV），以此向配电地区的符合输送电力。同时，其自身无法储能的分布式光伏发电系统也可以通过在中压和低压线路接入的方式向用电用户输送电力。如果输送的电力大于所需的电力，分布式光伏发电系统则会以公共连接点为路径将过量的电力输送到公共配电网。而在其输送的电力小于配电地区所需的电力的情况下，公共电网则需要向符

合输送电力，因此在脱网的情况下，这种输电模式无法运行。在现阶段，此类输电模式被广泛应用在建筑光伏系统中。除此之外，还有一种光伏发电系统，即带储能的分布式光伏发电系统。因为自身可以储备能量，所以在脱网的情况下也能够进行输电，主要在低压用户侧并网。

2分布式光伏发电对电能质量的影响

首先,当配电网侧发生短路时,稳态短路电流要高于光伏电源额定输出的20%左右,高渗透力的光伏电源在过流保护过程中,将降低馈电线路检测准确性。当线路发生短路故障时,不能及时检测出故障点及电能数据,直接影响到配电网质量和功能。第二,逆变器开关、逆变器型号在光伏并网发电中容易出现谐波问题。在分布式光伏发电前,应对总谐波进行限制,完成必要的项目质量检测,形成可靠的评估报告,才能进行电能接网。第三,出现电压波动和偏差。由于配电线路具有一定抗阻性,各负荷节点电压较低,在配电网中接入分布式光伏影响功率(有功功率、无功功率)发生变化,电源输出各负荷节点电压可能会升高,馈线出现逆潮流,某一节点电压值可能出现超载现象。另外,分布式光伏发电受到外界环境的影响。如果天气发生变化,光伏输出功率将出现不同程度的波动,电压不稳定,系统容量增大。

3分布式光伏发电并网运维对策分析 3.1解析仿真模型

仿真模型的解析方式包括多种，本文借助于MATLAB强大的数据处理能力,建立能和Simulink模块相连的功能模块实现光伏发电的最大功率点跟踪技术(MPPT)。通过搭建双极型并网光伏发电系统，仿真光储联合发电的运行机理，实现对光储联合发电系统的仿真研究。输出结果表明仿真结果较为理想，能较快地实现负荷的变化跟踪，具有较高的精度。光伏发电在具体的运用过程中具有较高灵活性，应当仔细分析其自身的具体特征，根据不同波形状态，得出相应的计算功率。一般而言，固定容量状态中的电压容易受线路参数的生影响。线路越长电压值就会越高。

3.2关注配电网电压

在分布式发电系统并网接入过程中，因为是在外电源的接入，整个配电网的电压便会受到明显的影响，导致传统的原有稳定电压受到一定程度上的破坏，由此干扰配电网的正常运行。为此，在并网接入时，要重视配电网的电压，做好相应的处理，保障其配电网的运行更加稳定、可靠。同时，分布式发电系统接入并网时，其原有电能质量也会受到影响，所以同样需要采取良好的措施加以改进控制，比如在分布式发电系统并网接入时，合理设置滤波器，避免其原有质量遭受干扰。

3.3建立分布式光伏发电并网沟通协调机制

加强光伏专责与分布式光伏用户的沟通协调，定期召开沟通协调会，就如何选用质量过硬的并网设备，使用合格的逆变器，如何将逆变器的电压调整至合理范围之内进行讨论。同时，开展好内部协调工作，对能通过调节变压器分接开关解决问题的，及时安排台区经理进行调节，满足人们对高质量高可靠性供电的需求。

3.4建立与绩效挂钩的高效光伏并网运维

将分布式光伏发电并网运维与台区经理的绩效考核挂钩，通过奖优罚劣，提高台区经理运行维护分布式光伏发电并网设备的积极性。同时，做好负荷监测，不限于电脑端，手机端也可以实时监测。及时通过各种手段发现设备不安全的运行状态，及时制定维护策略，消除发热老化可能引起的设备烧毁隐患。

3.5其他措施

光伏逆变器通过调节指令来调节逆变器无功容量。当日照强度充沛时，逆变器的有功输出较高，而无功功率很小，不足以补偿变压器用无功功率损耗。因此，具有一定规模的并网光伏电站应考虑配置无功补偿装置。传统电容柜自动投切装置是以投入电容器的数量决定补偿容量，当功率因数低于某一设定值时，电容器开关有效触发并逐级投切，这种补偿装置存在无功补偿响应速度慢、阶梯投切等问题，而且也无法同时解决谐波问题。为克服传统补偿器的缺点，需要一种混合型、智能化、集成化的补偿滤波装置进行补偿。智能型混合滤波补偿装置主要由两部分组成：一是低压电容器与电抗器串联组成低频通道，对系统进行无功补偿，

同时根据串抗率的不同来抑制系统中特征次谐波的流入；二是采用有源滤波器或有源无功发生器装置，进行快速无功补偿，达到无功功率无级可调的效果。这两者以模块的形式组合，借助绝缘栅双极型晶体管对输出电流相位的控制，实现对无功从感性到容性整个范围的连续调节，快速补偿系统对无功功率的需求。智能型混合滤波补偿装置安装在用户用电负荷端，通过采样高压侧的电压电流，计算出高压侧电网系统中的剩余无功，使用绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）来控制逆变交流电压的大小和相位，产生反相的补偿电流，与电网中的无功或谐波电流相抵消，在低压侧进行实时补偿，获得无功补偿和谐波消除的双重效果。

结束语

综上所述,在分布式光伏发电接入方案中,必须进行负荷预测,根据方案要求选择合适设备,采用多种群遗传算法,确定送出方案与配置方案,考虑负荷变化的随机性,对接入分布式光伏电源进行智能测评,从而提升并网后系统的电能质量。

参考文献

[1]周雯.分布式光伏发电并网的成本与效益分析[J].集成电路应用,2020,37(08):72-73.

[2]王文豪.计及多因素的分布式光伏发电经济性模型研究[D].华中科技大学,2020.002542.

[3]王芳.分布式光伏发电站的并网控制技术与系统设计[D].河北科技大学,2020.000019.

[4]尚静静.分布式光伏发电项目的动态综合经济效益分析[D].合肥工业大学,2020.000786.

[5]孟凡领,王瑾.关于规范分布式光伏发电用户管理的研究[J].农电管理,2020(04):59-60.