近年來,隨著環(huán)保節(jié)能理念的發(fā)展,分布式光伏發(fā)電技術應運而生,逐漸在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用。基于此,該文首先探討了分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及存在的問題,其次從創(chuàng)新調壓設備、改善調壓方式、同步并網(wǎng)、優(yōu)化并網(wǎng)設計方案4方面,提出了分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題的解決建議,希望為相關人員提供有效參考,促進配電網(wǎng)系統(tǒng)的良好運行。

1 分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及存在的問題
1.1 影響潮流分布
分布式光伏發(fā)電與傳統(tǒng)電源系統(tǒng)有較大差異,其受溫度、陽光輻射等外部環(huán)境影響較大,輸出功率容易變動,呈現(xiàn)浮動性特點。然而此類變化有規(guī)律可循,一般情況下,陽光晴朗時的光伏發(fā)電力度強,系統(tǒng)能夠正常運行,到了烏云密布天氣,系統(tǒng)電力微弱。受此特點影響,光伏電源在運行期間會對配電網(wǎng)帶來不利影響。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)為輻射式結構,電源連接在用戶端模處,利用分布式光伏發(fā)電技術后,相當于在配電網(wǎng)中增加了電源數(shù)量,致使潮流分布更為復雜,容易出現(xiàn)逆流問題,而配電網(wǎng)中電壓也會受到影響,變得混亂。除此之外,分布式電源容量和連接位置也會對配電網(wǎng)中潮流的大小帶來影響,使之發(fā)生波動。
1.2 影響電能質量
1.2.1 電壓偏差與波動
光伏發(fā)電會對配電網(wǎng)中的電能質量帶來影響,通常情況下,電力系統(tǒng)中存在不同負荷點,電壓會跟隨潮流流向逐漸下降。然而采用分布式光伏發(fā)電模式后,在潮流復雜的情況下,一旦出現(xiàn)逆流問題,會使傳輸功率降低,導致負荷點電壓上升,進而出現(xiàn)電壓偏差。而光伏電源作為配電網(wǎng)系統(tǒng)中的關鍵部分,出力程度不同會導致潮流發(fā)生變化,憑借系統(tǒng)自身的能力很難對此進行控制。如果工作人員并未按規(guī)定開啟與暫停分布式電源,在其接入或退出系統(tǒng)時,可能致使輸出功率大幅變化,電壓出現(xiàn)較大波動及閃變[1]。另外,溫度變化、陽光強度等也會導致電流輸出功率浮動與電壓波動。
1.2.2 諧波污染與孤島問題
在光伏電源供電期間,輸出的直流電經(jīng)過逆變器會轉變?yōu)榻涣麟姡谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)諧波污染。一般情況下,工作人員可以加入合適的濾波器,對光伏容量較低的電源進行控制,避免出現(xiàn)諧波污染。但是近年來,光伏發(fā)電規(guī)模逐漸擴大,配電網(wǎng)中電量日益增長,以此方式控制污染效果不佳,為此,我國技術人員需要繼續(xù)進行研究與實踐,爭取早日提出可以解決此問題的對策。另外,分布式光伏發(fā)電也會導致孤島問題的出現(xiàn),尤其在配電網(wǎng)斷電情況下,供電企業(yè)不易掌控光伏電源的情況。隨著并網(wǎng)系統(tǒng)的敷設,孤島面積會加大,帶來嚴重危害,影響人類與電力設備的正常工作。即便在供電恢復以后,配電網(wǎng)也會因為相位間的差異問題遭受沖擊。
2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題的解決建議
2.1 創(chuàng)新調壓設備
針對以上分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)存在的問題,技術人員需要深入研究,制定針對性的解決策略。為了改善配電網(wǎng)電壓偏差的情況,可以對調壓設備進行優(yōu)化與創(chuàng)新。在光伏發(fā)電模式下,企業(yè)需要引進無功發(fā)生器、靜止補償設備等先進系統(tǒng),使其發(fā)揮作用,調節(jié)配電網(wǎng)的電壓。
2.2 改善調壓方式
除了改善調壓設備外,還可以通過調整電壓的方式緩解分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題。因為配電網(wǎng)調壓工作較為復雜,技術人員需要分析不同節(jié)點的運行狀態(tài)及特點,同時考慮到光伏電源的建筑規(guī)模與外部環(huán)境情況,據(jù)此制定針對性的策略,對光伏電源進行設計[2]。另外,還要注重光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及自身存在的問題,在調節(jié)電壓時,切忌打亂原有的配電網(wǎng)結構狀態(tài)。

對配電網(wǎng)中的變壓器變比進行調解,可以科學分配線路的電壓,減小與預期的偏差程度,避免其超出供電范圍。在工作期間,技術人員需要先調節(jié)變壓器,之后再介入光伏電源,期間要對線路情況進行實時探測,需多次調整變比,通過反復操作達到預期效果。如果部分配電網(wǎng)系統(tǒng)無法調節(jié)變壓器,技術人員需要對改變分接頭的壓力。如果依然無法平衡電壓,則更換其他類型的變壓器,選擇有載調壓功能的設備最佳,從而使其攜帶負載調壓,幫助范圍、速度達成標準。
因為光伏電源會受太陽光照及輻射強度的影響,造成出力大小的波動,如果出力逐步增強,配電網(wǎng)線路潮流會隨之降低。為了解決此問題,可以對光伏電源接入位置進行反復調整,并觀察電壓變化范圍,使其處在合理的偏差內,進而促進配電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。
2.2.2 運用靈活性策略
一般情況下,如果分布式光伏電源進入量不同,使用一類調壓方式難以合理分布電壓,此時工作人員需要創(chuàng)新思維,采取靈活性策略進行實踐。可以同步對光伏電源接入位置及變壓器變比進行調整,如此能夠縮短電壓高低差值,從而提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定性。但是在進行具體操作時,要注意先后順序,需先調整光伏電源進入位置,并觀測電壓值情況,如果其已達到標準,即不必進行下一步驟。如未達成標準,則要對變壓器分接頭的電壓進行調節(jié),從而使配電網(wǎng)中的電壓合理分布,并保持平穩(wěn)。 2.3 同步并網(wǎng)
同步并網(wǎng)是解決分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)問題的有效方式之一,在電源接入系統(tǒng)時,工作人員要確定配電網(wǎng)電壓與電源頻率的一致性[3]。在電網(wǎng)系統(tǒng)閉合之前,也要跟蹤了解具體情況,在保證系統(tǒng)相位、頻率等參數(shù)符合標準后,方可開始閉合。以5000~1000kW容量的分布式電源為例,其頻率差達到0.2Hz,相位差與電壓差為15與5時,即符合標準。
2.4 優(yōu)化分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)設計
2.4.1 接入公共電網(wǎng)
為了提高分布式光伏發(fā)電效果,工作人員可以對并網(wǎng)方案進行優(yōu)化設計,具體要結合光伏發(fā)電運營模式、電壓數(shù)值情況進行綜合分析,對用電功率進行預測。以小規(guī)模的光伏電站為例,技術人員可以按技術標準將光伏電源接入公眾電網(wǎng),具體可以將配電箱當作系統(tǒng)的共同鏈接點,將并網(wǎng)點、分界點設置在合理位置,可以采用多點或單點鏈接方式進行設計。此方法適合統(tǒng)購統(tǒng)銷光伏發(fā)電,可以發(fā)揮顯著優(yōu)勢,不僅方便操作,也利于后續(xù)對于公共電網(wǎng)的維修與養(yǎng)護。另外,還可以在公共電網(wǎng)中加入安全自動裝置,對分布式光伏發(fā)電進行繼電保護,或利用計算機技術打造光伏功能模塊,對光伏出力情況進行監(jiān)測與預測,從而針對實際情況進行處理。
2.4.2 用戶電網(wǎng)的鏈接方案
對于用戶電網(wǎng)鏈接方案的優(yōu)化能夠緩解分布式光伏發(fā)電存在的問題,此方式與公共電網(wǎng)連接類似,但對產(chǎn)權分界點的位置設定差異較大,適合應用于合同能源的管理模式。技術人員需要將配電線與電網(wǎng)線路設為介入點,一般情況下,需要將建筑頂層的光伏電源作為獨立單元,將其與用戶配電箱內部相連,即把建筑內部的配電箱當作并網(wǎng)點連接。此后,低壓線路可發(fā)揮作用,逆變器將電能輸送到周圍的電網(wǎng)系統(tǒng)中。
3 結語
綜上所述,近年來,分布式光伏電源被廣泛應用在電力系統(tǒng)中,然而在其并網(wǎng)期間,會對配電網(wǎng)帶來不利影響,致使電力系統(tǒng)運行質量降低。因此相關人員需要對該問題進行深入研究,分析存在的原因,制定出應對策略,可以對并網(wǎng)方式進行優(yōu)化設計,合理方式調節(jié)電壓,從而促進配電網(wǎng)的平穩(wěn)運行。
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