摘要：可再生能源将会成为人类未来替代传统能源的最佳形式，其中光伏发电资源充沛、较少受地域限制、清洁可靠等特点赢得人类青睐。但随着越来越多的光伏并入电网，问题也随之而来。由于光伏发电区别于传统的输配电网的电力传送方式，大规模的光伏接入电网后其逆向潮流势必改变传统配电网的辐射式传播方式，配电网的电压偏差将会受到巨大冲击。而电压偏差正是影响光伏接入容量的最大制约因素。故研究分布式光伏接入配电网对电压影响，有助于合理充分利用光伏发电，并保证配电网的安全、稳定运行。
关键词：分布式发电；配电网；电压稳定性
引言
当前能源枯竭与环境污染问题日益严峻，太阳能光伏发电技术成为世界各国争相发展的热点，分布式光伏并网发电作为太阳能光伏利用的主要发展趋势，必将得到越来越广泛的应用，但随之给电网带来一些新的技术难题。具体分析了分布式光伏发电并网带来的不利影响，并提出了相应的配电网调整策略。
1分布式光伏发电的发展和现状
太阳能照射范围广，能源总量巨大且清洁无污染。光伏发电作为太阳能的有效利用方式之一，地理位置上不受限制，同时光伏电池能与建筑物紧密结合，不额外占用土地资源，安装灵活，能最大限度接近本地负荷，并且运营时不污染环境，无噪声。初期的光伏电池光电转换效率很低，制作成本高，科学技术工作者一直致力于光伏电池光电转换效率的提高和生产成本的降低。光伏发电系统跻身世界能源舞台，形成初具规模的光伏发电产业则是从20世纪70年代中后期开始的，随后光伏发电技术不断发展，光伏发电系统生产及建设成本持续降低，引起世界各国特别是工业发达国家的普遍重视，各国政府针对光伏发电产业纷纷制定了发展规划，并增加研发投入。最近在能源危机频发及环境保护双重压力下，太阳能光伏发电系统由于无需燃料和无污染，得到了迅猛发展，成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。光伏发电系统按发电形式可以分为离网型和并网型2种，其中并网型发电己成为光伏发电市场的主流，占到世界光伏发电市场的80%以上.
2光伏接入对配电网的影响
分布式光伏电源受太阳辖照度和温度的影响，其输出功率具有一定的不连续和不确定性，此外，光伏发电系统的输出功率还具有很强的变化周期，这会对电网产生周期性冲击。光伏发电系统理想情况下的日出力随着太阳辐射的变化呈现先增后减的特点，中午时达到峰值。晴朗天气时，正午出力最大值可以达到装机容量的60%～90%。不同的天气情况也会对光伏发电系统的出力造成影响。阴雨多云或者沙尘暴等天气条件下，光伏发电系统的出力会急剧下降，这给光伏发电系统的出力带来了很大的不确定性。当分布式光伏并网发电系统接入配电网运行时，常会引起以下问题。
2.1对潮流分布的影响
对于传统辐射状配电网，其用户侧无任何电源接入，分布式光伏电源接入后，电网由福射式变为多电源网络，潮流将不再是单向地由变电站母线流向各个负荷，而可能会出现逆流，出现多种复杂的电压分布情况。分布式光伏电源的接入位置、接入容量及网络结构等因素决定了潮流的大小和方向，此外，分布式光伏电源受太阳辖照度、温度等自然条件的影响较大，随机性明显，输出功率的不确定性会导致并网后的各种负荷分布情况交替出现，使系统潮流也具有一定的随机性。
2.2对电能质量的影响
分布式光伏电源接入配电网对电能质量的影响主要表现在电压偏差、电压波动与闪变及电力谐波等方面。
（1）电压偏差稳态运行状态下，传统配电网各负荷点的电压沿线路潮流方向逐渐降低。分布式光伏电源接入后，将改变配电网的潮流分布，甚至可能出现逆向潮流。由于分布式电源的接入，使馈线上的传输功率减小，导致各负荷点处的电压升高，这会对各负荷点的电压偏差造成影响。此外，分布式光伏电源的输出功率受太阳辐照度影响很大，会随着太阳辐照度的变化不断发生变化。由于配电网中除了通过投切电容电抗器调节电压外，一般很少配备其它的动态无功调节设备，如果光伏出力所占比例较大，其出力的易变性将使配电线路上的负荷潮流也极易产生波动，从而加大了电网正常运行时的电压调整难度，调节不好会使电压超标。（2）电压波动与闪变由于分布式电源的并入，增加了系统短路容量，从而加强了系统电压强度，可抑制和削弱区域配电网内出现的电压波动，但在分布式光伏电源投入运行和退出系统的过程中，可能造成较大的系统电压波动：①分布式光伏电源的启动和停运与政策法规、用户需求、电力市场等众多因素有关，分布式电源的不规则启停容易导致其输出功率波动，进而引起配电网的电压波动；②分布式光伏电源的输出受自然条件，如：太阳辖照度、温度等环境因素影响，环境的剧烈变化也会导致其输出功率的波动，引起电压波动。（3）谐波污染光伏阵列的直流电经逆变器转换为交流电并入电网时会产生谐波，对交流电网造成谐波污染。当配电网接入的光伏容量较小时，如果滤波器的设计良好，一般能将高次谐波对电网的谐波污染控制在规定范围内。但是,随着光伏并网发电的逐步推广和光伏发电量占电网总发电量比例的不断上升，多个谐波源的互相叠加，总谐波含量有可能超出电能质量规定的范围。（4）产生孤岛效应当电力公司因供电故障、停电维修或事故而停电时,各用户端的分布式光伏电源有可能与周围负载构成一个不受电力公司掌握的自给供电孤岛，即所谓的孤岛效应。随着分布式光伏并网系统的不断推广,孤岛效应产生的概率也将不断增加。通常情况下，孤岛效应对配电网及其用户造成的影响有：①孤岛区域供电电压和频率不稳定；②恢复供电时,因相位不同步而可能对电网造成冲击；③当切换成孤岛方式，依靠光伏并网发电系统供电时，如果该供电系统内无储能元件或其容量太小，会使用户负荷发生电压波动与闪变；④光伏供电系统形成孤岛后，脱离了原有的配电网，若其原来为单相供电模式，则可能造成配电网内三相负荷不对称情况，从而影响其他用户的电压质量。（5）其他方面的影响分布式光伏电源接入配电网后，除了会对配电网的潮流、电能质量等产生影响外，还会对配电网设计、规划和营运、运行的稳定性、继电保护等产生影响。
3结果分析
并网容量对电压偏差的影响为了探究不同容量分布式光伏并网对配电网电压偏差带来的影响，分别设置并网光伏容量为配电网络总有功负荷容量的25%、35%、45%、55%（即7.18MW、10.05MW、12.92MW、15.79MW）。由3.2节分析可知，同等容量光伏并于馈线末端时对电压偏差的影响最大，配电网络电压偏差随着注入配电网络的分布式光伏容量的增大而增大，且越接近并网点所受到的影响最大，并网点处电压偏差受到的影响最严重.
结语
分布式光伏电源接入配电网会改变配电网的潮流分布，对配电网电能质量各个方面产生很大影响。针对目前飞速发展的分布式光伏发电技术接入配电网运行后在电能质量方面遇到的诸多问题，本文详细分析了分布式电源接入对电网的影响，并提出了相应的电网调整策略。
参考文献
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