郭建文 郝朝
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摘要：随着我国经济社会不断发展，能源生产和消耗规模不断增长。面对传统能源生产带来的资源及环境问题，节能环保的新能源替代产业成为未来发展趋势。太阳能光伏发电因其无噪声、无污染排放、分布广泛等优点，在新能源发展中占据重要地位，被普遍应用到配电网中。但是由于光伏发电的间歇性、随机性以及调节能力差的弱点，又受到地理分布、季节变化、昼夜交替、空气质量等影响，并网发电会对电网安全稳定经济运行以及供电质量造成一定影响，光伏并网面临挑战。本文针对分布式光伏发电系统的组成进行分析，探究配电网中分布式光伏发电系统的接入方式。
关键词：配电网；分布式光伏发电；接入方式
引言：光伏系统以微网形式并网后，配电网由原来单一电能分配系统转变为集电能收集、电能传输与电能分配相结合的新型电力交换系统。由于电力电子器件影响，光伏发电会给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变电能等问题。同时，太阳能发电的不确定性及光伏发电系统的分散性，会增加配电网断面交换功率控制难度，对电网无功控制、频率安全稳定带来很大影响，增加配电网运行控制难度。本文对分布式光伏发电系统的组成进行阐述，深刻分析分布式光伏发电系统对配电网的影响，最终针对问题提出合理的应对措施。
一、分布式光伏发电系统的组成
（一）系统组成
分布式光伏发电系统的组成部分主要是光伏组件、逆变器以及输配电系统。光伏发电类型所决定系统组成部件的差异，其中主要类型有分散性光伏发电系统以及集中型光伏发电系统。在配电网中如果输出功率较小的情况下，应该选择应用分散型光伏发电系统，其以串联的连接方式进行电流传输，在传输电流的过程中则需要对逆变器升压。在配电网中如果输出功率较大的情况下，应使用集中性光伏发电系统，集中型光伏发电系统对电池组的需求很大，不仅要保证太阳能电池板的方位角，还应该保证控制室空间充足，这样才能对集中性逆变器进行更好的安装工作。
（二）并网方式
分布式光伏发电系统中的并网方式主要类型是自发自用、全部上网以及余电上网。其中全部上网是指在配电侧接收光伏发电系统产生的全部电量，方便用户使用，这种方式属于并网方式中的全部上网。余电上网的含义是指发电用户使用电量之后所剩余的电量应输送到配电网，这是并网方式中的余电上网。自发自用是属于离网运行状态，它的运行方式与配电网运行方式互相不干涉，也不影响。但是如果出现电量用不完的情况，就需要自己应用蓄电池进行储存电量，这种方式会增加建设的成本。
（三）逆变器
逆变器的作用是将分布式光伏发电系统中的直流电与交流电转换。集成检测功能的逆变器能够对分布式光伏发电系统的运行状态进行检测，它能够在系统出现异常的情况下及时将所出现的异常信息发送至监控服务器，这种运作能够提高系统的安全性[1]。安全是配电网运行的重中之重，为避免出现安全事故，广泛应用逆变器对分布式光伏发电系统中的电流、电压等进行检测，实时检测系统运行状况，保证系统运行维护人员能对系统运行状况及问题环节了如指掌，避免事故发生。
二、分布式光伏电源对配电网的影响
（一）对配电网短路电流的影响
配电网短路的现象，会导致光伏逆变器无法正常运行，安全受到影响。由于配电网短路将造成电流急剧上升，系统中的器件也会被毁坏，导致主电路元件无法正常运行。同时在配电网短路的影响下，有功功率不断下降，将导致整体的分布式光伏发电系统功率传输失衡，引起直流电流急剧上升，逆变器元件将损坏严重。
（二）对配电网电压的影响
分布式光伏发电系统中电源接入配电网时，会伴随出现电压波动以及电压越限等问题，由于并网方式的不同，将导致配电网产生的影响出现差异化。低压侧光伏电源配电网并入方式，一般应用在局域电网建设中，其中介入容量较小，而在集中式光伏发电站中，光伏电网则应该在中高压线路中经过进行并入，这种介入方式发电容量都较大[2]。如果光伏发电系统接入配电网的方式采用经过中高压线路时，有功输出会受光照强度影响影响较大，这种现象应该采用取效控制，并且设置合理的装置，减少电压波动和越限的现象。
（三）直流注入
逆变器在光伏发电系统中具有非隔离型的特点，其安装方式较为简单，且安装成本低，还能对并网系统整体的效率进行大幅度提升。但是非隔离型逆变系统使得配电网和光伏阵列之间存在电气连接，逆变器的死区时间使光伏阵列产生直流分量并进入配电网系统中。直流注入会在变压器中产生直流偏磁现象，进而使励磁电流与谐波电流不断上升，威胁变压器安全运行。其中有效解决直流注入的办法即采用电容隔直法以及检测补偿法，对直流注入进行分量抑制。
三、应对措施
（一）针对短路电流的处理措施
针对短路电流进行处理，可采取对光伏逆变器中的电流大小进行限制的措施。根据相关数据探究表明，光伏电源中短路电流大概控制在2-4倍，所持续的时长为1.2ms-5ms。由于逆变器产生热过载能力降低的现象，可依据此现象制定出科学有效的策略进行控制，不仅可以对光伏电源中故障点短路的现象进行降低，还能保障电路的安全[3]。
（二）针对电压波动，越限处理措施
在光伏发电系统接入到配电网中时，会出现电压波动以及电压越限的现象。这种现象的有效处理对策：一方面，是将调压设备设置到中低压配电网络中，例如电压调节器，就可以应用到配电网中。在调压设备中进行数据收集，并对发电系统中的运行规律进行掌握，这样就可以保证电压超限控制在合理的范围内，同时针对现象制定出有效的对应调节对策，保证符合国家规定的标准，并对电压偏移量进行有效控制。另一方面，针对电压越限的风险，对光伏电源的运行方式进行合理设置，这样能在一定程度上降低风险，例如，将光伏电源并入到配电网中时，规定必须先将其调压，这是规避风险的最关键的运作方式。调整电压是并入到配电网中的重要前提条件。
（三）针对直流注人的处理措施
根据直流注入对配电网的影响，总结出两种解决办法：（1）检测补偿法，首先是对并网电流中的直流分量进行测量，在经过控制算法产生的补偿量进行分析，把所产生的信息发送至并网电流中，利用调节器对开关进行控制，最终实现控制直流分量[4]。（2）电容隔直法，它可以作为逆变器对直流分量进行直接屏蔽的应用。为解决直流注入问题，可以利用电容的隔直作用对电压中所出现的直流分量现象进行制衡。同时还可以综合考虑其他电路的介入，对直流分量注入进行解决。
结语：
分布式发电系统中出现的短路电流，以及电压波动的现象都会影响配电网的运行水平。针对此问题本文采用合理的方式进行解决。为了保证配电网能够稳定运行，本文将对分布式光伏发电系统的组成进行论述，研究分布式光伏发电系统对配电网的影响，并提出相应的对策，为用户提供更高品质的供电服务，同时还能保证用电安全。
参考文献：
[1]邓长征,杜志恒,陈洁.配备储能装置的分布式光伏系统并网点电压调压策略研究[J].电工材料,2020,(1):41-45.
[2]刘翔.分布式光伏电源接入配电网的方式探究[J].数字化用户,2019,25(31):179-180.
[3]王家辉,张欢欢,贾东方.分布式光伏并网发电系统接入配电网电能质量分析[J].百科论坛电子杂志,2019,(11):433.
[4]田志辉.浅谈分布式光伏发电系统在配电网中的接入方式[J].建筑工程技术与设计,2018,(33):3821.