分布式光伏对配电网的影响及应对措施

陈建峰

摘 要：分析了国内光伏发电的发展趋势，对分布式光伏并网对配电网的影响作了分析，针对分布式光伏并网带来的问题，从分布式光伏自身、配电网规划建设、辅助技术、激励政策、标准制定及监督方面提出了相应的应对措施。

关键词：分布式光伏；配电网；应对措施

引言：随着分布式光伏发电在配电网中的比例越来越高，含大量分布式光伏的局部配电网的安全稳定问题日益突出。基于此，分析分布式光伏对配电网的影响，无论对保持分布式光伏的可持续发展，还是保持配电网的安全稳定都具有重要意义。因此，本文开展了以下工作：1）分析国内光伏发电的发展趋势；2）分析分布式光伏并网对配电网的影响；3）面对问题，提出打破分布式光伏可持续发展所遇瓶颈的措施。

一、国内光伏发电的发展趋势

（1）集中光伏发电和分布式光伏发电同时发展，分布式光伏发展速度明显提升。2013年光伏新增装机中只有80万千瓦是分布式，剩下都是集中式地面电站。2014年，国家能源局计划新增光伏发电装机1400万千瓦，其中分布式光伏800万千瓦，地面光伏电站600万千瓦。2014年上半年，全国新增光伏发电并网容量330万千瓦，比去年同期增长约100%，其中新增光伏电站并网容量230万千瓦，新增分布式光伏并网容量100万千瓦。（2）光伏发电模式地域性差异更加明显。分布式光伏主要分布在经济比较发达、电力负荷比较集中的中东部地区，华东和华北地区累计并网容量分别为145万和49万千瓦，占全国分布式光伏的60%。截止2014上半年为止，分布式光伏累计并网容量排名前三的省份分别为浙江、广东和河北省，容量分别达到16万千瓦、11万千瓦和7万千瓦，三省之和占全国分布式光伏并网总容量的40%以上。

二、分布式光伏并网对配电网的影响

一般来说，分布式光伏并网对电网造成的影响主要包括以下几个方面：（1）对配网局部电压稳定的影响。我国配电线路多是单辐射状分布供电，系统安全性较低，分布式光伏接入后，由于传输功率的波动和分布式负荷的特性，使传输线各负荷节点处的电压偏高或偏低，导致电压偏差超过安全运行的技术指标，影响配电网局部的电压稳定。（2）对电网频率稳定性的影响。系统的频率稳定取决于有功功率的平衡，分布式光伏作为常规电源的有效补充，虽然小规模小容量并网对电网有功平衡的影响微乎其微，但超过一定规模后其出力变化时必然引起系统频率变化，若波动较大，将会影响电网的频率稳定。（3）对故障中短路电流的贡献。分布式光伏多接入配电网，处于电网末端，配电网发生短路故障时其短路电流必然来自系统，分布式光伏接入后必将增大配电网故障时的短路电流，将对配电网中原有的中低压设备造成影响。（4）对电能质量的影响。分布式的光伏并网逆变器采用工频调制易产生谐波，并联输出谐波放大现象难以预测与治理；分布式光伏发电具有随机性和波动性特征，发电出力变化比对接入地区的电网电压、波形造成影响，若接入比例过大，对电网频率也会造成影响。（5）对未来智能配电网规划、设计的影响。未来电网发展的方向是智能电网，分布式光伏的接入方式、消纳等必然影响智能配电网的规划、设计。具体说来，分布式光伏接入将加大配电网规划中电力负荷的预测难度，同时分布式光伏受气候等自然条件的影响，无法为规划区提供持续的电力，使配网变电站的选址、配电网的接线和投资等问题更加复杂和不确定。

三、应对措施

（1）解决分布式光伏自身的问题。改进可提高分布式光伏系统功率可控性的智能控制技术；为分布式光伏配置一定比例的储能装置、燃气发电机、动态无功补偿装置等可削弱分布式光伏功率波动的装置和设备；为分布式光伏系统开发不同的调压方式，易应对不同的工况；采用先进电力电子设备，提高分布式光伏逆变器的脉宽调制频率，减少低次谐波的发生量[2]。（2）加强配电网建设。分析分布式光伏的最佳接入位置和最优规模；在城区配电网规划、设计、建设与改造中逐渐考虑环网供电、开环运行的模式，保证配电网局部故障时分布式光伏的持续并网；加强配电网的继电保护，实现故障的快速隔离，确保分布式光伏的安全。（3）开展提升分布式光伏并网容量的辅助技术。研究光伏发电功率预测技术，建立光伏发电功率预测模型，实现分布式光伏发电功率的预测；光伏与其他电源的协调控制技术，如利用分布式光伏与分布式风电之间的错峰效应，最大程度的利用分布式能源。（4）打造良好的政策环境，激励分布式光伏的发展。制定合理适宜的政策，如制定分布式发电并网电能质量奖励政策，给予并网电能质量高的分布式光伏額外的奖励，以提高设备拥有者淘汰旧设备、旧技术，更换新设备、新技术的积极性。（5）加强标准制定和政策监督，保证分布式光伏质量。出台关于分布式光伏开发的标准合同，提供统一的参照标准，并在建设过程中加强监督管理，在投运前进行测试，以保证新建分布式光伏的质量。

结论：本文对国内光伏发电的发展趋势做了简单说明，并分析了分布式光伏并网对配电网的影响，针对分布式光伏并网带来的问题，提出了相应的解决措施。

参考文献：

[1] 孙铎.探讨分布式光伏接入对配电网系统的影响[J]，内蒙古石油化工，2013，14：75-76.

[2] 于磊，许丽丽，周鑫.分布式光伏发电对配电网的影响及对策[J]，华北电力技术，2013，10：13-17.