分布式光伏电源接入配电网相关问题探讨-北极星储能网

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近年来，中国的光伏产业发展迅速，随着国家对新能源产业支持力度的加大，尤其是“金太阳工程”的实施，光伏产业在政策面上将会得到更大力度的支持。根据中国2007年制定的《可再生能源中长期发展规划》，2020年太阳能发电总容量将达180万KW。按照最近的专家预计这一数字有望达到1000万KW。然而由于光伏发电出力的间歇性、周期性和随机性，加上逆变器并网、孤岛效应等因素，分布式光伏电源大量接入配电网，对配电网的规划和运行带来了很多问题，包括电压调整、保护配置、过电压、电能质量、电量计量计费、供电可靠性等。为了在安全稳定的前提下尽可能多地接入分布式光伏电源，就需要考虑典型配电网可接纳光伏电源的能力、电能质量约束、系统运行备用、电网稳定、保护配合等一系列问题。

一、布式光伏电源并网运行特性及仿真内容

光伏发电系统通常分为两大类：一是独立光伏发电系统，二是光伏并网发电系统。独立发电系统主要用于解决偏远地区缺电的困境，而光伏并网发电系统由于可以并入现有的电力系统，成为了发展太阳能发电的主要选择。据统计，全世界的平均并网光伏系统比例已达80%以上。

并网光伏系统按照接入的方式和规模又可以分为集中式光伏电站和分布式光伏电站。集中式光伏电站大多利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源，接入高压输电系统并网供给远距离负荷;分布式光伏电站主要用于就近解决用户的用电问题，通过并网实现供电差额的补偿与外送，一般单个电站容量较小，通常并入低压配电网中。

分布式光伏发电并网系统的主要特点是所发电能直接分配到用户负载上，多余或不足的电力通过连接电网来调节，分布式光伏发电功率是不可调度的。分布式光伏发电并网系统根据光伏电源是否被允许向主电网馈电，可分为可逆流系统与不可逆流系统。当光伏发电能力大于负载或发电时间同负荷用电时间不一致时，一般均设计成可逆流系统，以保证电能平衡，由于向电网反馈能量，可逆流系统对电能计量、保护的要求比较高;当光伏发电量始终小于或等于负荷的用电量时，可设计为不可逆流系统，使光伏电源与电网电源并联向负载供电。

对分布式光伏并网仿真研究的内容，主要是：

1)电压稳定性的仿真与评估;

2)基波功率潮流仿真;

3)谐波潮流仿真。测试数据表明，光伏电源输出受天气影响较大，在多云天气，电源输出功率会出现快速剧烈的变化，最大变化率超过10%的额定出力(%pe/s)，变化频度每小时超过10次，光伏电源功率输出最大在中午，夜间输出为零。

由于光伏电源功率的快速随机波动性，使广义负荷功率波动加大，从而引起负载端电压的不稳定。一般讲，功率波动越大，功率因数越低，电压波动越严重;对于同样的功率波动和功率因数，电压等级越低，电压波动越严重。因此为了保证电压稳定，需要对接入电网的光伏电源容量加以限制，并对接入电网的广义负载的无功功率加以控制。电压稳定仿真分析可以为光伏电源容量限值计算及广义负载的无功功率控制提供依据和方法。

原标题：分布式光伏电源接入配电网相关问题探讨

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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