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光伏电站并网对配电网线损率影响分析

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：孙文东

[导读] 摘要：随着传统能源匮乏问题的日益突出，太阳能作为一种可再生性的清洁能源得到了越来越广泛的重视，而光伏电站则是开发利用太阳能的一个重要途径。

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        摘要：随着传统能源匮乏问题的日益突出，太阳能作为一种可再生性的清洁能源得到了越来越广泛的重视，而光伏电站则是开发利用太阳能的一个重要途径。在目前，我国在光伏发电方面取得了较快的进步，而光伏产业也成为了新能源产业中的主要发展方向之一。现阶段的光伏产业主要采取的是集中规模化建设和分散开发相结合，并通过中高压接入配电网的模式，极大的提高了光伏发电的利用率。不过在将光伏电网并入配电网运行时，会对配电网线损造成一定的影响，这将直接关系到供电的质量和效率，所以要高度重视光伏电网并网运行后其不同的接入容量以及接入位置对配电网线损之间的关系，充分了解对配电网线损率可能产生影响的相关因素，并通过计算分析获得准确的数据信息，从而有效促进光伏产业的健康发展。
        关键词：光伏电站；并网运行；配电网
        1光伏电站并网配网线损率影响概述
        在分析光伏电站并网对配电网线损率的影响时，应首先根据配电网系统的结构特点来进行线路分析，并合理选择配电网线损的计算方法，从而为研究光伏电站并网对配网线损的影响奠定良好的基础。在计算配电网系统的线损情况时，可以将配电网系统线路合理划分，然后对其阻抗分别进行计算。在得出Ri+jXi后还应对所有节点进行编号记录，且可以将第一节点设定为电源母线，以便于计算所有节点的功率分配情况。在计算功率时应合理选择相应的计算公式，同时要准确掌握所有节点的实际电压和配电网系统的输送功率之间的关系。而在计算配电网线损时还要充分考虑电网负荷功率等因素。这主要是由于在配电网接入光伏电源后，其线路的原有功率也会发生相应的改变，这会直接影响配电网并网后的线损情况。我国光伏电站大多采用的是集中供电方式，因此在配电网运行稳定时，其电压会呈现逐渐降低的变化，且馈线潮流方向也就是电压降低的方向。此时馈线的传输功率则会相应的下降，但是负荷电压则会出现增加的情况，这使得馈线外电压会形成一定程度的偏差。根据以上分析可以发现，当光伏电站并网后，配电网线损以及馈线负荷节点电压都会产生相应的改变。光伏电站的不同接入节点位置以及不同接入容量，都会造成电流流向上的各支路功率产生不同的变化。特别是规模化的光伏电站并网运行时，其光伏电池由于具有较大的容量，因此更加容易对局部潮流的实际分布产生较大的影响，而当接入容量进一步加大时，全网的潮流分布都可能会出现相应的变化，并直接关系到配电网的实际线损情况。也就是说，当光伏电站并网后，配电网的网络拓扑结构和光伏电站接入节点的实际负荷以及位置等因素，都是影响其线损率的重要因素。所以在计算配电网线损时要先对各配电线路中的损耗情况进行计算，并以此为基础来合理确定系统整体的线损率。而为了提高线损计算的效率，简化计算方法，可以结合负荷节点来进行计算。不过在计算中要注意合理选择相关计算参数，并进行必要的修正，才能避免出现节点处理偏差的问题，提高线损计算的准确性。在具体的计算过程中，要通过对负荷电压以及线路带载率的综合分析才能准确确定光伏发电的实际容量，这样才能更加科学的分析了解光伏电站并网对电网线损率的影响。
        2配电网线损受光伏电站并网影响的具体分析
        2.1配电网线损受光伏电站并网不同接入位置的影响
        在探究光伏电站并网对配电网线损率影响这一问题时，第一步应该探究不同节点位置的光伏电量值的变化情况，总结具体数据，结合运算公式得出与配电网线损率的关系，确定准确影响力度。

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光伏电站并网时接入位置的分析方法，包括如下步骤：获得分布式光伏馈线并网的多个影响因素，包括馈线结构、线路型号、供电范围、负荷分布、负荷大小、光伏接入容量、光伏接入位置、光伏实际出力同时率和光伏动态无功补偿；设置一个具有代表性的因素数值；将多个所述影响因素中的典型值相互组合，获得多个场景；对每个场景仿真，分析馈线首末端电压波动百分比，获得最优场景，该最优场景中的光伏接入位置为分布式光伏馈线并网的最佳位置。值得注意的是，在进行计算时，一定要选择有代表性的节点位置，要结合实际的输送功率，根据节点位置的不同类型按照馈线电流的流向进行计算，得出潮流的具体值，了解电网的线损率情况。把已经给定功率的节点作为例子进行实验，逐个分析不同节点位置是的负荷功率时的功率预与幅值，参考已经得出的在接入光伏电池后的潮流数值与对应的运行参数。确定好潮流幅值的数量时，可以结合运行电量得出结论。并通过改变光伏电站接入位置来调节潮流在配网系统中的具体流向，精准地运算出电网的运行输电功率。在完成潮流的实际运算后，可以得出具体的结论。即采用科学合理的光伏电站接入方式，能够高效地优化配电网系统的整体潮流分布模式，进而分析归纳出配电网线路输入功率的数值高低。在实验时，要根据不同节点位置的负荷情况进行分析，结合并网运行时的实际功率数值，拉近变电站与光伏电站之间的联系，运算出更加精准的利于运行的功率数值。在实际的电量输送中，应该相对地调近光伏电站的接入位置，调远首端电源的接入位置，这样能够有效地降低对配电网线的磨损率。实行光伏电站并网的模式，对不同的节点位置负荷电压进行整理，根据数值的分布情况，可以确定光伏电站接入的最优位置，从而进一步减少电量对电网的损伤。同时，目前，信息技术高速发展，在实际的计算中可以运用计算机系统对不同馈线上的系统的网损情况进行科学的分析，并对得出的网损率进行评价。把计算机结果数值与相关资料进行对比可知，光伏电源或者光伏电站的接入位置发生变化会对配电网线损造成影响，会形成前部分急速下降后半部分快速上升的情况。在这个过程中，配电网线损的最低值在馈线的中部位置，所以应该适当地调节配电网线，在保证正常运行的情况下，尽量降低对它的损伤。就此可以得出，光伏电站接入位置        对配电网线损率能够造成直接影响。根据数据，可以为光伏电站的选址建立工作提供支持，增加光伏电站的能源产量，便捷了工业生产与人们的生活，进一步推动了光伏产业内部结构的优化。
        2.2配电网线损受光伏电站并网不同接入容量的影响
        在分析光伏电站并网对配电网线损率影响时，需要对光伏电站并网时的实际接入容量这一因素进行计算分析，这样能够更加准确的掌握配电网线损受光伏电站并网的具体影响。以PQ节点类型为例，在将光伏电源接入到其节点位置的条件时，分别对不同注入容量条件下的有功损耗情况进行计算。通过对配电网线路线损资料的广泛收集以及结合相关的数据计算分析发现，随着光伏电站并网接入容量的增加，会造成配电网线损出现前期减小以及后期逐步增加的变化。由此说明光伏电站并网后的接入容量会直接影响支路潮流，也就是说潮流与光伏电站的接入容量在一段时间内将呈反比例关系。当光伏电站并网的接入位置保持不变的条件下，此时配电网线损会相应的减少。但是当接入容量达到一定程度时，配电网会受其自身特性限制而出现线损增加的情况，因此在光伏电站的实际并网运行中要充分考虑其接入容量这一要素，合理控制接入容量，优化光伏电网并网运行方式，从而保证配电网供电的质量和效率。
        3结语
        综上所述，当接入光伏电源时，可以有效地缓解配电网的线损率。光伏电站接入位置和容量会对配电网损率造成一定的影响。工程技术人员应该结合实际运行情况作出及时的调整，降低线损率，扩大电网的应用范围，提高它的应用度。
        参考文献：
        [1]杜强，张小雷，刘东岐.光伏电站并网对配电网线损率影响的研究重点探寻[J].智能建筑与智慧城市，2020（04）：56-57.
        [2]张正祥，孙农，黄昱昊.光伏电站并网对配电网继电保护的影响探索[J].自动化应用，2020（03）：87-88.