隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源及環(huán)境問題日益引起全社會的關(guān)注，可再生能源的開發(fā)與利用顯得越來越迫切。太陽能光伏發(fā)電作為一種可持續(xù)的能源替代方式，于近年得到迅速的發(fā)展，并在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，這其中，分布式光伏應(yīng)用最為廣泛。我國分布式光伏發(fā)電發(fā)展非常迅猛，但是在將分布式光伏電源大量接入配電網(wǎng)的時候，由于其間隙性、隨機(jī)性的特點(diǎn)，對配電網(wǎng)系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的不利影響。本篇文章主要針對分布式光伏大量接入對配電網(wǎng)的影響進(jìn)行簡要分析。

引言：分布式光伏發(fā)電作為新興的能源利用方式之一，在我國及世界范圍內(nèi)得到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用，其不僅具有商業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，而且能夠帶來社會與環(huán)境效益，具有良好的發(fā)展?jié)摿Αｋ娏ο到y(tǒng)中加入了大量分布式光伏電源，對系統(tǒng)的安全、運(yùn)行等方面提出了更高的要求，這就需要電力系統(tǒng)相關(guān)人員對分布式光伏電源大量接入配電網(wǎng)的影響進(jìn)行分析和研究，并運(yùn)用研究結(jié)果，將分布式光伏電源接入配電網(wǎng)的影響控制在最低限度，提高配電網(wǎng)對大規(guī)模分布式光伏電源的接納能力和消納能力。

一、分布式光伏大量接入配電網(wǎng)產(chǎn)生的問題

（一）對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響

1.電壓

分布式光伏大量接入配電網(wǎng)對電壓質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在兩方面：一是電壓分布；二是電壓波動和閃變。對于電壓分布來說，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)一般呈輻射狀，根據(jù)基本電路理論，電壓將沿饋線潮流方向逐漸降低。分布式光伏大量接入后，潮流流向?qū)l(fā)生改變，饋線上功率方向存在很大的不確定性，若接入容量接近該電壓等級允許最大建議接入容量（一般400V為200kW，10kV為10MW）時，會對局部電壓升高造成較大影響，為保證電網(wǎng)電壓正常運(yùn)行，需要嚴(yán)格監(jiān)控光伏電站的功率因素。

2.諧波

諧波污染問題是分布式光伏大量接入配電網(wǎng)后一個不可忽視的問題。光伏陣列通過逆變器將產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡豢杀苊獾貢a(chǎn)生諧波。當(dāng)分布式光伏電源大量接入時，諧波源的數(shù)量會顯著增加，在電網(wǎng)中可能會產(chǎn)生高次諧波的功率諧振。

（二）對配電網(wǎng)供電可靠性的影響

就傳統(tǒng)配電系統(tǒng)而言，系統(tǒng)可靠性指標(biāo)主要有：系統(tǒng)平均斷電頻率(SAIFI)；系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時間(SAIDI)；用戶平均斷電持續(xù)時間(CAIDI)；平均供電可用率(ASAI)；平均停電不可用率(ASUI)等。這些傳統(tǒng)指標(biāo)可能不能合理反應(yīng)分布式光伏電源對系統(tǒng)可靠性的影響，需要研究新的可靠性指標(biāo)。除了評價(jià)體系的不完善，對配電網(wǎng)供電可靠性影響較大的還有孤島效應(yīng)。

（三）對配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響

當(dāng)分布式光伏電源大量接入配電網(wǎng)時，由于其出力具有隨機(jī)性和間歇性，必然會對配電網(wǎng)網(wǎng)損產(chǎn)生影響。研究表明，分布式光伏電源大量接入配電網(wǎng)后網(wǎng)損的變化情況，不僅影響配電網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)，而且還會影響配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此它將會是今后的重點(diǎn)研究課題。

（四）對配電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響

我國的配電網(wǎng)最為基礎(chǔ)的工作條件就是安全運(yùn)行。不在計(jì)劃中的孤島問題若不能夠得到有效的解決和預(yù)防，就會對配電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重的還會對相關(guān)的工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。但是依據(jù)具體的研究報(bào)告顯示出，因?yàn)楣夥娫茨孀兤鞅旧砭蛶в蟹垂聧u的功能，當(dāng)大量分布式光伏電源接入配電網(wǎng)中時，在很大程度上保護(hù)了工作人員，避免其發(fā)生觸電事故。因?yàn)樵谂潆娋W(wǎng)中接入大量的分布式光伏電源，就對電力系統(tǒng)中的潮流功率方向造成了轉(zhuǎn)變，這就會造成原先有明確方向的繼電保護(hù)設(shè)施不能夠良好的運(yùn)行，如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障的話，繼電保護(hù)設(shè)備就不能夠有效的對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，對其安全性有著嚴(yán)重影響。

二、分布式光伏電源接入對配電網(wǎng)電壓水平及網(wǎng)損的仿真分析

（一）仿真算例

本文基于IEEE34節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配電系統(tǒng)，仿真分析了分布式光伏電源接入對配電網(wǎng)電壓分布及網(wǎng)損的影響。其配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。對分布式光伏電源采用恒功率模型，接入節(jié)點(diǎn)按PQ節(jié)點(diǎn)處理。

（二）對電壓水平的影響

首先，假設(shè)該配電系統(tǒng)中光伏的滲透率為定值，分析分布式光伏電源接入不同位置時對配電網(wǎng)電壓水平的影響，本文在饋線首端、中間位置及末端分別選取1個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真分析。圖2為滲透率為80%時分別在節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)10，節(jié)點(diǎn)18時的電壓分布曲線，其中原始電壓曲線為無分布式光伏電源接入時的電壓分布。由于延饋線的電壓逐步降低，在饋線末端的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓經(jīng)常處于不良狀態(tài)，接近安全運(yùn)行下限閾值，負(fù)荷高峰期極有可能越限。當(dāng)各個電源的總出力相等時，其接入位置對線路的電壓分布影響較大。節(jié)點(diǎn)18的電壓分布由于接近電壓上限，顯然沒有節(jié)點(diǎn)10的電壓分布合理，造成兩者差別的原因在于：18節(jié)點(diǎn)處分布式電源的接入位置離線路末端更近，此時分布式電源對電壓的支撐效果可能會使得節(jié)點(diǎn)電壓高于系統(tǒng)額定電壓，隨著分布式電源容量的增大，其對電壓的支撐效果越明顯，從而使節(jié)點(diǎn)電壓越高于額定電壓，極端情況下甚至?xí)^送端母線電壓。如果末節(jié)點(diǎn)的分布式發(fā)電退出運(yùn)行，則線路末端的電壓變化幅度將過大。

基于上述分析，不難得出如下結(jié)論：

1.從線路電壓分布角度來看，分布式電源與系統(tǒng)母線距離越近，對線路電壓影響越小；距離越遠(yuǎn)，影響越大。

2.若分布式電源從系統(tǒng)末端結(jié)點(diǎn)接入系統(tǒng)，不利于減小電壓變化率，應(yīng)在線路中間偏末端的一定區(qū)域內(nèi)接入系統(tǒng)。

結(jié)語：

隨著我國可再生能源發(fā)展規(guī)劃和國家支持光伏發(fā)電并網(wǎng)政策的不斷出臺，越來越多的分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)，為地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電的同時，對配電網(wǎng)的安全運(yùn)行等影響不斷增加，因此，研究分布式光伏電源大量接入配電網(wǎng)中的影響有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。相關(guān)部門還應(yīng)該依照研究的結(jié)果對其采取相應(yīng)的措施，使分布式光伏發(fā)電功率充分消納的同時，配電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。