广西大学行健文理学院 广西南宁 530005
摘要：城市光伏作为一种新型分布式电源接入配电网后，配电网负荷侧受端出现诸多发电单元，配电网的电源拓扑由系统侧单一大电源注入单向供电模式，向大量使用受端分布式光伏发电的多源多向模式转变。光伏电站以并网形式运行期间，在电压数值较小时，光伏电站内部含有的电缆、变压器等元素，极有可能对并网电流、电压等因素造成影响。在发电功率增长过程中，配电网逆变器能够依据实际需求，完成无功功率的发射与吸收等程序，以此提升大型光伏电站的协调能力。光伏电站运行逆变器时，能够将直流转变成交流，其转换过程中形成了谐波，将会在电网中危及电能质量。
关键词：分布式光伏；光伏电源并网；电网电能质量
1分布式光伏电源并网的危害类型
1.1谐波干扰
在逆变器运行期间，将会形成谐波，对电能质量产生的威胁表现为：
1.1.1谐波形成时，引起旋转电机运行受阻，增加运行损耗，继而引起机械产生高频振动，由此形成较高频率的噪声与谐波，将会影响电能供应的稳定性。
1.1.2谐波电流能够提升变压器绕组损耗值，使其处于较高温度环境中。谐波在一定程度上，增加了变压器运行噪音，谐波源形成的电流，在经过变压器时，受到了谐振作用，将会引起变压器发生损坏问题。
1.1.3交流电网中存在的异常电压问题，这将会提升系统电压发生异常的可能性，引起整流器运行不畅。
1.1.4谐波
在运行期间，对继电保护、自动化运行系统产生一定影响作用，将会引起此类装置发生误动、拒动等问题。
1.2电压波动
当频率范围为1～10时，将会引起电压波动问题，造成照明灯、配电网系统画面发生不稳定现象，让人们产生视觉不适感。此类干扰问题称之为“闪变”。当闪变现象较为强烈时，将会引起电机转动失稳问题，甚至损坏电子装置，对电网形成较为严重的公害威胁。
1.3三相电压均衡性不足
光伏电站运行期间，逆变器实施三相触发时，将会产生触发对准性不足现象，引起网点三相电压形成对称性缺失问题。鉴于光伏电站作为辅助性运行系统，具有较低的负荷，实际产生的三相电压，可不予考虑。负序稳定干扰供电系统与设备 的具体表现为：
1.3.1引起电力系统运行时，缺失继电保护装置，造成负序启动元件运行不畅问题。
1.3.2发电机、工厂运行发生异常振动，电动机设备发热。
2考虑配电网安全稳定运行的光伏综合控制并网模式
2.1城市光伏的特征
区别于传统的光伏发电站，城市建筑光伏对应楼宇建筑分布在城市各处，每座或每几座装有光伏的建筑就是一个兼具用电和发电特征的用户节点，这种分散特征使其与城市配电网具有很强的交互性，尤其是建筑光伏用户作为电源时对城市配网影响很大；另外，城市光伏用户规模一般很小；最后，建筑光伏发电容量与负荷配比度较高，光伏电力一般可被用户自我消耗。
2.2城市光伏并网技术存在的问题
目前光伏的主流应用技术是光伏并网应用，以传统大型光伏电站为代表的光伏输电侧并网为主，光伏电站将太阳能转换为与大电网同频同质的交流电力后，并入大电网。这实际上是以传统火电为主的传统“发-输-配-用”模式在太阳能这种具有较强间歇性发电特征能源发电的延续，直接并入高电压等级大电网，会给系统安全稳定运行带来诸多影响。随着光伏并网技术发展，又出现了光伏系统接入配电网低压侧并网，即光伏用户侧并网，如城市建筑光伏并网。此种应用模式尚不普及时，对城市配电网安全的影响不太大，但若大量推广这种并网方式，必定会给城市配电网运行带来较大安全稳定问题[1]。其次光伏并网后，原有配电网潮流及其构成发生变化，势必影响配电网系统的供电方式、电能质量、继电保护原理及配置方案。
2.3分布式电源接入配电网多源多向特性影响
目前对于分布式电源并网研究多集中在多源多向潮流对继电保护、电能质量等的影响分析，以上述研究成果为基础，分析得出避免分布式电源接入对配网影响的关键节点注入潮流阈值，以此为目标潮流阈值为约束，通过节点处采集终端获取实时运行潮流数据，闭环调整光伏逆变系统出力行为，同时也可以有选择性的投入辅助储能装置，加强无功功率就地补偿和谐波补偿等措施，从而控制上网功率水平，以维护配网常态稳定运行。
2.4一种考虑配电网安全稳定运行的综合控制并网模式
假设配电网中某一用户节点有功功率关系式为，其中为系统提供的功率（或无光伏接入时的负荷功率），为配网关键节点下游提供的分布式光伏功率。节点功率方向随不同时段节点系统给下游提供的功率和下游提供分布式光伏功率的相对大小决定，即大于或小于0。比如白天某时段，节点下游以照明负荷为主，而日间光伏出力较高，则节点功率上行，即向主电网注入功率。
3电能质量控制措施
3.1中心控制
3.1.1提升配电网调度的协调性
配电网在实际接受调度指令时，将会采取指令响应措施，分布式光伏发电系统予以联动，针对逆变器运行期间产生的输出功率，实施调度指令的执行程序。然而，在此期间，调度指令的执行程序，含有不稳定性、渐发性等特点，对光伏列阵运行的功率参数产生威胁[2]。由此形成功率不匹配问题，降低调度指令运行效果，影响着光伏电池能够输出功率的最大值。以超级电容器为基础，加强储能装置运行问题的解决效果，提升配电网调度指令执行的系统协调性。
3.1.2采取低电压穿越形式
配电网在日常运行期间，将会发生不小于10%的电压偏差问题，应针对光伏发电系统开展电压调整措施，加强电压控制效果[3]。针对光伏并网运行时实际产生并网功率，开展的有效处理措施为：容量消减，以此科学规避逆变器过流问题，如若电压偏差小于10%，且存在配电网电压相应减少的现象，电压偏差的5%将会发生功率不足问题。
3.1.3优化储能元件荷电状态
以光伏发电系统运行能力为基础，全面提升其运行品质，将其运行的稳定性、抗干扰能力，作为切入点，应采取的有效措施为：保障电压取值的规范性，加强电压运行具有连续性，对电压开展有效的控制措施；如若电容器运行电压较小，可采取充电方案，提升电压补充效果；如若运行电压较高，应有效释放电能，防止其超出标准范围[4]。为此，借助恒功率原理，加强充电、放电的运行有效性。提升电容器能量自控效果。
3.2本地控制
依据配电网本地控制的实际构成，应科学调整电容器与逆变器两者设备之间的契合度。
3.2.1科学控制电网侧结构，控制项目包括配电网调频功能、调压效果、调度运行能力。
3.2.2有效控制逆变器结构，减少负面影响，提升配电网系统运行效果。
3.2.3合理调整电容能量，保障配电网运行的稳定性。
4.结束语
综上所述，以配电网电能质量保障为基础，开展各项调节功能的优化设计，提出了中心、本地两个方面的控制措施。借助仿真实验过程，能够发现中心、本地两种控制措施具备可行性，有效完成光伏并网储能元件的科学调整程序，有效提升直流母线电压运行的抗干扰能力，切实提升配电网电能运行品质。
参考文献：
[1]杨晓凯.光伏发电并网对电网运行的影响与对策[J].集成电路应用，2020，37（04）：94-95.
[2]申梦茜.光伏电源并网对配电网电能质量的影响[J].农村电工，2019，27（12）：33-34.
[3]刘成.某市分布式光伏和充电桩并网对公共电网电能质量的影响分析[J].红水河，2019，38（03）：48-53.
[4]梁永超.分布式光伏电源并网对电网电能质量影响的分析[J].低碳世界，2016（36）：66-68.