分布式光伏发电对电能采集及线损的影响

摘要：通过结合分布式光伏发电的定义和特点，从计量方案、计量接入方式两个方面入手，对分布式光伏发电并网电能进行计量。同时，根据分布式光伏发电对电能采集的影响情况，分析了居民分布式光伏电源接入、光伏电源容量、光伏电源位置、光伏电源接入电压等级、发电未采集和窃电、电源档案错误、分布式光伏电源分散接入等多个因素对线损的影响，为后期更好地应用分布式光伏发电提供重要的依据和参考。

关键词：分布式光伏发电电能采集线损

TheImpactofDistributedPhotovoltaicPowerGenerationonPowerAcquisitionandLineLoss

WANGJiaoZHANGQinzhao

StateGridXuanchengPowerSupplyCompany，Xuancheng，AnhuiProvince，242000China

Abstract：Bycombiningthedefinitionandcharacteristicsofdistributedphotovoltaicpowergeneration，thispapermeasuresthegridconnectedelectricitygeneratedbydistributedphotovoltaicpowergenerationfromtwoaspects：meteringschemeandmeteringaccessmethod.Atthesametime，accordingtotheimpactofdistributedphotovoltaicpowergenerationonpoweracquisition，multiplefactorssuchasresidentialdistributedphotovoltaicpowersupplyaccess，photovoltaicpowersupplycapacity，photovoltaicpowersupplylocation，photovoltaicpowersupplyaccessvoltagelevel，noncollectionandtheftofpowergeneration，powerfileerrors，anddecentralizedaccessofdistributedphotovoltaicpowersourceswereanalyzed，providingimportantbasisandreferenceforbetterapplicationofdistributedphotovoltaicpowergenerationinthefuture.

KeyWords：Distributed;Photovoltaicpowergeneration;Poweracquisition;Lineloss

在电力行业的快速发展下，新能源、新设备作为电力系统重要组成部分，被广泛地应用于电网建设中。而分布式光伏发电作为一种新型发电方式，具有输出功率小、发电规模大、环保性强等特点，助力电力行业向节能化、环保化方向不断发展[1]。随着分布式光伏发电设备的推广和普及，对电能采集、线损产生显著影响。为避免该发电模式对电网产生不良影响，本文重点研究分布式光伏发电对电能采集、线损的具体影响。

1分布式光伏发电定义与特点

分布式光伏发电（DistributedPhotovoltaicPowerGeneration，DPPG）作为一种新型发电设施，主要利用太阳能这一新能源。分布式光伏发电主要是指严格遵循节能环保、因地制宜、分散分布等原则，在用电用户附近场所，完成对小型储能系统的构建。这样不仅可以促使光伏发电站产生较高的电能量，提高用户用电质量，还能降低化石能源的使用量，保证电力企业绿色发电体系执行效果[2]。

分布式光伏发电具有以下几个特点：（1）与集中式发电站相比，分布式光伏发电站的输出功率相对较小，发电效率相对较高，获得良好的社会效益和经济效益[3]；（2）分布式光伏发电运用了太阳能清洁能源，具有较高的环保性，在实际发电期间，不会因产生大量污染物而对环境造成不良影响；（3）分布式光伏发电所形成的能量密度相对较小，可以为居民用电提供源源不断的电能；（4）分布式光伏发电在具体运行期间，主要采用并网运行方式，达到自发自用的目的。

2分布式光伏发电并网电能计量

2.1计量方案

目前，居民光伏发电主要选用全部上网这一电能消纳方式。居民光伏发电作为一种新型发电模式，通常需要单独进行计量和结算等操作。国家在居民光伏发电的采购价、出售价有明确规定，这为国网合理收购和出售居民光伏发电提供依据。此外，为保证分布式光伏发电处理水平，需要强化对以下电能表的科学化安装和使用。（1）并网计量表。应用并网计量表，除了可以精确化统计发电能量外，还能实时记录和汇总电价补贴[4]。（2）关口计量表。用户与公共电网之间通常会产生大量的电能量，通过应用关口计量表，可以对电能量进行精确的计算。

2.2计量的接入方式

现阶段，双电表计量方式被广泛地应用于国内各个省份地区。通过采用分开计量模式，可以有效地区分居民用电、光伏发电之间的差异性。

2.3电能计量装置

为保证计量信息的完整性、保密性和真实性，首先，将分布式发电项目的接入电压设置为15kV。在不同的关口计量点中，需要安装一模一样的电能表，确保计量信息达到相同的准确性。另外，采用单套配置的方式，对接入电压进行科学配置。其次，严格按照国家相关规定和要求，选用合适的电能计量装置。为确保分布式光伏发电项目的接入电压恒定不变性，在选用合适型号传感器的基础上，科学地设计电能信息采集终端。最后，为进一步地提高二类电能计量装置的准确度，需要将电流互感器等级设置为0.25；将电压互感器等级设置为0.2。

3分布式光伏发电对电能采集的影响

电能量信息采集主要是指借助信息系统，自动采集和整理电能量信息，便于其他人员查看和调用。首先，在进行数据采集期间，需要借助营销系统，完成对光伏发电用户档案的构建，将营销系统与采集系统进行连接，从而达到采集和触发数据调试流程的目的。结合所采集好的信息数据，自动化分配信息采集任务。其次，在采集数据项期间，需要利用分布式电源管理功能，自动化采集正反向电能量，并结合功率、电压、电流等参数采集情况，实时监控和检测分布式电源的实际运行状态。另外，运用分布式电源管理模块，对发电总量、日均量等多项电能指标进行全面化分析，从而完成对数据模式的优化和完善，促使分布式电源管理向高效化、智能化方向不断发展。为更好地了解和掌握分布式光伏发电对电能采集的影响程度，相关人员需要在并网处理光伏发电的基础上，结合不同电能消纳方式，选用相应的电能计量方案。以“全部上网”电能消纳方式为例，与传统电能计量方式相比，分布式光伏发电并网电能在电能表配置方面存在明显差异，需要做好对关口计量表、并网计量表的有效安装。在开展电能采集工作时，运用信息采集系统，对所需要的电能信息进行一系列操作，如采集、处理、监控等操作。另外，通过全面化采集分布式光伏发电并网电能，可以促使电能数据信息变得更加系统化、完整化、全面化，方便相关人员实时采集和获取功率、发电总量、电压等参数，为提高分布式光伏发电系统运行性能打下坚实的基础[5]。

4分布式光伏发电对线损的影响

本文以“某地区电网系统”为案例，选用66V电网系统，并将网络结构设置为辐射型结构，同时做好对该系统节点、电源输出点数量的配置。其中，将系统节点配置为24个，将系统电源输出点配置为2个。

4.1居民分布式光伏电源接入对线损的影响

电网是否连接居民分布式光伏电源，可直接决定后期电网功率流动方式的选用。本案例研究结果表明，在居民分布式光伏电源中，通过接入电网，可以将线损降到最低。如果电网线路始终保持不变的电压状态，光伏电源接入后所造成的电网电压变化可忽略不计。居民分布式光伏电源接入电网后，直接影响后期电源接入位置和接入量。总之，线损的改变，可直接决定居民分布式光伏发电能力。影响线损增加量的因素如下：电源接入位置、电源接入量以及电网负荷分布情况等。

4.2光伏电源容量对线损的影响

当分布式光伏电源处于稳定接入状态时，电网网架结构保持不变，光伏发电所对应的电源量不断增加，上升至最高值时，需要将该光伏发电直接接入电网中，从而达到全面化采集和整理实验数据的目的，最后，通过分析实验数据，获得以下几个结论。

（1）分布式光伏电源直接接入电网后，所产生的并网容量在临界值范围内，可以避免电网产生较多的线损，但如果并网容量过大，超过临界值，会导致电网线损不断增加。当分布式光伏电源所产生的并网容量过大，超出电网承载负荷值时，会导致电网产生较多的线损，反之，可以避免电网产生较多的线损。

（2）在确保电网线损率保持不变的情况下，分布式光伏电源会产生最佳并网容量。但在这一环节中，一旦电网网架结构、承载负荷等外界因素出现变化，会直接影响并网容量。另外，电网变压器与光伏电源节点之间距离的变化，同样会直接影响最佳容量值，当电网变压器与光伏电源节点之间的距离越远，说明该电源所产生的最佳容量值越大。

实验结果表明：当分布式光伏电源所产生的并网容量值大约是电网负荷值的32%左右，说明该并网容量值属于最佳容量值，当电源容量无限接近于该最佳容量值时，才能降低电网的线损；反之，如果超过该最佳容量值，会对电网线损产生消极影响，导致电网线损不断增加。

4.3光伏电源位置对线损的影响

在保持光伏电源容量始终稳定不变以及各个节点间距相同的情况下，可直接忽略不计

电站联络线对线损影响程度。通过适当改变光伏电源位置，观察电网线损变化情况。实验结果表明，当光伏电源接入位置设置在2号节点时，所获得电网线损率最高，达到5.3%；当光伏电源接入位置设置在5号节点时，所获得电网线损率最低，仅为1.2%。说明光伏电源接入位置的改变，很容易对电网线损产生明显的影响。

4.4光伏电源接入电压等级对线损的影响

为更好地验证接入电压等级改变对线损率影响程度，需采用实验方式进行验证。具体试验操作事项如下：（1）电网架构始终保持不变；（2）从众多的接入点中选出最佳接入点；（3）确保光伏并网数据始终吻合于参数；（4）为提高实验结果的精确度和可靠性，在设置光伏并网容量最低值时，需要将该最低值设置为当地电网负荷的38%左右。结合以上实验注意事项，采用实验的方式，获得以下几个结论：在参数保持恒定的情况下，电网线损率会随着电压等级的增加而呈现出不断降低的趋势；反之，当电压等级不断下降时，电网所产生的线损率不断增加。

4.5发电未采集和窃电对线损的影响

在我国光伏发电水平的不断提高下，各个地区窃电问题频繁出现。用户借助光伏设备，新增开关、电线和中间接线，从而达到窃电的目的。在不发电的情况下，无法对上网表计反向电能量进行全面采集，从而达到不计量用电的目的。另外，在发电情况下，窃电具有较高的隐蔽性，不会对全额上网产生不良影响，但是很容易因漏电而出现火灾安全事故。

4.6电源档案错误的影响

在制订供电方案时，部分人员在没有进行光伏电源科学接线的基础上，对计量方向进行维护，发现营销业务系统所显示的计量方向与实际情况不符。出现以上现象的原因是电能采集系统在进行计量期间，需要运用营销业务系统进行数据计量操作，这种操作方式无法有效地评估分布式光伏电源发电能力，导致电网线损率不断增加。

4.7分布式光伏电源分散接入对线损的影响

在分散式光伏电源分散接入模式的应用背景下，所获得的线损效益较低。在增加电网电压等级时，通过接入分布式光伏电源，可以降低电压等级降低幅度，从而达到有效提高电压等级降低改善效果的目的[3]。通常情况下，线损会随着电压等级的不断增加而呈现不断降低的趋势，因此，为保证电压降低改善效果，需要优先选用分散式光伏电源分散接入模式，促使电网线损降到最低。但是，当电网中的电压等级降低幅度较小时，接入和使用分布式光伏电源，会增加过压故障出现的概率。

5结语

通过推广和应用分布式光伏发电模式，可以确保所构建好的发电站具有自发自用特点。但是，该发电模式在具体应用期间，仍然存在各种各样的问题。为提高分布式光伏发电的电能采集效果，需要强化对最佳电能计量方案的制订，才能实现对电能表的精确化、高效化计量，从而进一步地提高居民的用电质量，为居民提供连续稳定的电能服务。

参考文献

[1]洪楠.分布式光伏发电对电能采集及线损的影响[J].中国高新科技，2021（2）：36-37.

[2]房勇.分布式光伏发电对电能采集及线损的影响分析[J].消费导刊，2021（39）：39-40.

[3]邝焕权.探讨分布式光伏发电对电能采集与线损的影响[J].电脑校园，2020（12）：1295-1296.

[4]王庆鹏.分布式光伏并网发电系统接入配电网的研究[D].长春：吉林建筑大学，2023.

[5]李超.交直流混合微电网电能质量扰动分类方法研究[D].济南：山东建筑大学，2024.