分布式光伏发电对电能采集线损的影响范文

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摘要：掌握分布式光伏发电对电网存在的影响，是做好分布式光伏发电并网规划，促进其有效推广应用的前提与基础。本文从分布式光伏发电基本概念出发，在了解分布式光伏发电特征，掌握分布式光伏发电并网情况后，探寻了分布式光伏发电对电能采集与线路损耗存在的影响，希望为分布式光伏发电有效运用提供借鉴。

关键词：分布式光伏发电；电能采集；线损

引言

随着我国电力事业的高速发展，新能源、新技术、新设备等被广泛运用到电网建设中，成为电力系统重要组成部分。而分布式光伏发电则是典型代表，在推动电力行业节约、环保、高质、高效发展上起着至关重要的作用。随着分布式光伏发电设备在电网中渗透率的不断增加，其对电网电能采集、线损的影响日渐显著，成为人们关注的重点。以下是笔者对分布式光伏发电及其对电能采集与线损影响的几点认识，意在抛砖引玉。

1分布式光伏发电的基本概述

1.1分布式光伏发电的内涵分析

分布式光伏发电（Distributedphotovoltaicpowergeneration）作为一种以新能源（太阳能）利用为主的新型发电设施，主要是指在用电用户附近场所，以“自发自用、余量上网”方式，遵循“因地制宜”、“就近并网”、“就近使用”“清洁环保”、“节约高效”、“分散分布”等原则，构建小型发电、储能系统。一方面，提高光伏发电站电能生产量，满足用户用电需求；另一方面减少化石能源利用，落实绿色发电政策要求[1]。

1.2分布式光伏发电的特征分析

理论分析与实际运用证明，分布式光伏发电主要具有如下特征：（1）分布式光伏发电站输出功率明显小于集中式发电站。通常情况下系统容量在数千万之内。但发电效率并不因发电站规模小而有所降低，经济效益显著。（2）分布式光伏发电环境保护效益显著。以清洁、可再生的太阳能为主，在发电过程中不存在水、空气、噪声等污染。（3）分布式光伏发电能量密度小，能够改善局部用电紧张现象，但无法从基础上解决整体用电紧张问题。（4）分布式光伏发电需并网运行，实现自发自用。

1.3分布式光伏发电的并网分析

目前，较为典型的分布式光伏发电系统结构如图1所示。分布式光伏发电系统在光伏组件、控制器、转换器、逆变器等构件协同作用下，能够将太阳能先转化为直流电能，再将直流电能转换为与配电网同频同相的交流电能，以供用电用户使用。由于分布式光伏发电系统涉及到的电力电子元件相对较多，在接入配电网之后，会在一定程度上增加配电网谐波。随着分布式光伏发电在电网中渗透率的不断增加，谐波随之增加，容易使电网出现严重电压波动问题、电压闪变问题。与此同时，分布式光伏发电系统并网后，将进行电压升压，当接入的分布式光伏发电设备过多时，易出现电压越限问题，影响电能质量。此外，分布式光伏发电系统并网后在一定程度上改变了配电网结构，将对配电网电压分布、配电网损耗、电力系统继电保护稳定性等带来影响。对此，在大面积推广分布式光伏发电的背景下，需对分布式光伏发电对电网及其相关问题的影响进行全面且深入的了解。

2分布式光伏发电对电能采集的影响分析

要想了解分布式光伏发电对电能采集的影响，首先需对分布式光伏发电并网后，电能计计量方式具有准确认识。通常情况下，当分布式光伏发电接入配电网后，电能的消纳主要有“全部自用”、“部分自用，余量上网”、“全部上网”三种方式[2]。电能消纳方式不同，所选用的计量方案也存在一定差异性，但无论是分别计量，还是独立计量，皆与传统电能计量存在较大差异。以“全部上网”为例，对分布式光伏发电并网电能计量方式与传统电能计量方式进行对比分析，可知电能计量差异主要为“电能表配置差异”。即分布式光伏发电多为“双电表分开计量”，即需要安装并网计量表与关口计量表两种类型电能表。其中并网计量表侧重于发电站发电能量以及用户用电电价补贴的统计、分析；关口计量表侧重于用电用户与公共配电网之间电能的计算、分析。基于分布式光伏发电并网较为独特的电能计量方式，在进行电能采集时，以信息采集系统自动化采集为主。实现对用电用户电能信息采集、处理、分析、监控的一体化操作。例如，某电力企业在智能电网改造与新建过程中，借助计算机网络技术、信息技术、大数据技术、物联网技术等先进科学技术，搭建了服务管辖区域范围内所有分布式光伏发电用户的电能营销系统，并在系统中配置数据库，构建电能采集流程。当系统接收到电能采集指令后，进行采集任务配置，采集行为发起。与此同时，分布式光伏发电并网电能采集，数据信息更具全面性、完整性，可实现功率参数、电压参数、分布式光伏发电总量等的获取，为分布式光伏发电系统管理、运维等工作开展提供依据。

3分布式光伏发电对线路损耗的影响分析

分布式光伏发电对线路损耗的影响是显著的，且影响程度受分布式光伏发电接入方式影响较大。以某工业产业园区分布式光伏发电系统为例，已知工业产业园区内的总负荷在8900kW，由110kV变电站（一座）通过开闭所（两个）供电。工业产业园配电网属双环网接线，已建立分布式光伏发电项目约为2.39MW。分布式光伏发电在接入配电网时，设计了如下三种方案：方案一：分布式光伏发电设备分散接入配电网中，即楼顶光伏电源接入其所在办公楼配电低压侧，停车场光伏电源经过升压处理后，接入一号闭电所环网柜所在位置的配电高压侧。方案二：分布式光伏发电设备集中接入配电网中，即楼顶光伏电源、停车场光伏电源等经过升压处理后集中接入一号闭电所环网柜所在位置的配电高压侧，实行就地管理。方案三：分布式光伏发电设备集中接入配电网中，但楼顶光伏电源、停车场光伏电源等经过升压处理后接入为位于园区内能源站（二号闭电所环网柜所在位置）的配电高压侧，实行就地管理。对三种方案下分布式光伏发电并网后的线损情况进行综合分析发现：分布式光伏电源接入配电网之后，整个配电网潮流分布情况、功率流动情况产生一定变化。且这种变化与分布式光伏电源接入容量、分布式光伏电源接入位置等存在密切关联性。例如，当分布式光伏电源接入容量不超过配电网负荷总量时，分散接入下单个分布式光伏电源不会引起配电网出现线路流动功率的大幅度变化，且分布式光伏电源接入能够实现功率就地平衡，可在一定程度上降低线损。反之，分布式光伏电源接入容量超过限制时，会增加线损。分布式光伏电源分散接入所带来的线损降低效益要高于分散式光伏电源集中接入。当电网电压等级降低较大时，分布式光伏电源的接入能够在一定程度上改善电压等级降低情况，且分散就地接入相对于集中就地接入而言，电压等级降低改善效果更明显[3]。由于电压等级与线损成反比例关系，故从电压改善角度来看，分布式光伏电源的分散式接入，有利于配电网线损的降低。但值得注意的是：在电压能级降落较小的电网中，分布式光伏电源的接入容易引发过压问题。

4结论

总而言之，分布式光伏发电并网后，对电网的影响是多元的、显著的。本文立足电能采集与线路损耗，分析了分布式光伏发电对电网的影响。发现分布式光伏发电的影响有利也有弊。要想保证分布式光伏发电设备运用的科学与有效，促进分布式光伏发电价值的有效发挥，降低分布式光伏发电对电网的不利影响，需做好并网规划工作，保证接入方式的科学与合理。

参考文献

[1]范玉林.分布式光伏发电对电能采集及线损的影响[J].电子制作,2019(16):83-84+78.

[2]金卓勍,向铁元,陈红坤,等.考虑电能质量问题的分布式光伏发电接入规划方法[J].电力系统保护与控制,2017,45(09):1-8.

[3]李滨,潘国超,陈碧云,等.满足电能质量限值的分布式光伏极限峰值容量计算[J].电力系统自动化,2016,40(14):43-50.

作者：冯佳慧 单位：国网山东省电力公司鄄城县供电公司