光伏发电智能配电网系统问题分析

摘要：光伏发电是一种分布式节约型供电模式，现代电力企业发展中，智能电网得以广泛应用，而光伏发电接入智能配电网系统后，会出现诸多的问题，因此相关人员有必要在认真分析问题的基础上，采取有效对策，增大系统安全系数。文章重点就光伏发电接入智能配电网后存在的系统问题进行了探究。

关键词：光伏发电；智能配电网系统；有效对策

光伏发电是一种绿色环保的供电模式，但是光伏发电接入智能配电网后，会直接影响配电网系统的运行质量。电力企业运营中，工作人员会采取多种措施，在保证光伏发电顺利接入智能电网的同时，提高配电网的供电质量。也就是说，工作人员要正视系统中存在的问题，并采取针对性控制措施，从而完善系统的运行性能。

1光伏发电现状

如今，我国在光伏发电领域取得了骄人的成就，这与我国的国情密不可分。随着现代化技术的完善，人们对能源的需求也发生了改变，电力系统也需要面对较大的挑战。传统的煤炭和石油等能源矛盾日益显现。对此，相关部门需积极研究新能源，替代传统能源，以满足工农业生产和群众社会生活的基本要求。我国土地面积较大，光照资源十分丰富，光照资源分布合理，因此，光伏发电接入电网成为了当前电力系统发展的重要趋势。20世纪70年代，光伏发电进入国人视野，在发展的过程中得到广泛应用。该技术一方面满足了社会对电力的需求，另一方面也符合节能环保的要求。将光伏发电接入到智能配电网，已经成为电力系统发展的必经之路，其不仅可以缓解我国的能源危机，而且也可控制环境污染问题。

2光伏发电接入智能配电网后的系统问题

2.1电压稳定性较差

智能电网中接入光伏发电后，会对系统产生十分显著的影响。光伏发电是一种间歇性分布式能源，其自身的稳定性较差，会威胁到系统电压控制和电源输送的稳定性。天气和光照强度等自然因素均会对光伏发电的发电量产生十分显著的影响，配电网系统中接入光伏发电后，会大大降低电压的稳定性，进而影响电力系统的供电质量，甚至出现短路和断路等故障。如在大规模光伏发电站，可能受到电压过高的影响，而出现系统运行异常或中止运行的问题。

2.2改变系统结构和潮流

智能配电网中并入光伏发电后，系统内的负荷量会发生十分显著的变化，同时也会出现电流分布不均的情况。再者，并网后，电网的结构也发生了较为明显的变化，进而降低供电质量，阻碍人们的生活日常，并在一定程度上影响电力产业的稳步前行。另外，系统运行中会出现电流不规则交替和转化等问题，从而削弱供电系统变化的灵活性，不利于系统的平稳运行。现阶段，研究人员采取多种方式积极研究开发更为稳定和安全的电网系统，以期高度发挥潮流的作用和价值，创建完善且全面的配电潮流系统，以系统潮流保障电力输送。

2.3谐波污染明显

智能配电网中接入光伏发电后，系统直流在逆变转化的作用下形成交流电，该过程中会产生大量的谐波，进而使电网出现谐波污染问题。电网当中的光伏并电网系统容易出现超负荷运行的问题，对此，需结合实际设计滤波器，严格控制直流电与交流电转化过程中谐波污染的程度。现阶段，光伏发电接入到智能配电网后，系统的发电量占比显著增大。对此，有关部门需采取针对性措施治理谐波污染。如无法保证管理的有效性，出现谐波能量叠加问题，则谐波污染就会超出可控的范围，若供电系统中出现若干谐波源，则并电系统内可能会产生其他谐波，进一步影响供电的质量。

3解决光伏发电接入智能配电网后的系统问题的有效措施

3.1加强电能质量监控

光伏发电并入配电网后，会直接降低配电系统的电能质量，经常出现电压闪烁、电压短路等诸多电能质量问题和隐患。加大电网系统电能质量控制力度，可增强电网运行的安全性和稳定性。对此，工作人员可减少分布式电源开关的操作次数，采用逆变器在智能配电网中并入光伏发电电源，最大限度地规避光伏电源输出功率变化，进而影响系统电压。为控制谐波污染，还需在谐波电压较高的母线上安装滤波器。研究人员也要积极研究多功能逆变器，逆变器与滤波器共同工作，借助额定电压最大输出功率监控逆变器输出电流，有效控制谐波电压，减少谐波对电能质量的负面影响。

3.2优化继电保护设计

智能配电网并入光伏发电后，配电网是一种多能源合并的电源系统，电网当中原有的继电保护装置无法保证继电保护的效果。因此，需结合实际不断优化和完善系统继电保护，明确其保护方向。如系统发生运行故障，则工作人员需及时切断分布式电源，调至原继电保护方式。该方式可在一定程度上影响系统的运行速度，并未充分考量分布式电源断开的时限，且在切断电源的过程中也会引发诸多的质量问题。对此，人员要调整切断电源过程中的时限配合，为分布式电源独立配电，这种设计方式能够在分布式电源处于故障状态下，借助继电保护规避大范围停电现象，从而改进电力系统的运行质量。

3.3重视故障评估处理

配电系统的稳定性评估结果与诸多因素均有着十分紧密的联系。如并入方式、接入地点和电源的运行特点等。光伏发电或其他分布式电源接入到配电网后，能够增强系统运行的稳定性。但是若将光伏发电或其他分布式电源并入配电网，则系统的稳定性也会随之下降。所以，并入时务必认真分析和评估光伏发电运行的主要特点，同时综合探究运行特点对电网运行质量的影响，研究最佳接入方式、最佳接入点、系统运行中可能出现的问题以及问题的对策，设计评估和处理方案，在评估的过程中要将当地的气候条件及系统的建设成本纳入到评估指标中。

3.4预测输出功率

预测光伏发电输出功率能够更好地把控光伏发电运行概况，同时也可积极协调电网电流分布、负荷分布的关系。光伏发电有效输出功率预测的研究十分有限，且研究缺乏深度。预测中，工作人员需结合系统实际完成光伏发电配网建模，并依据电站位置的光照敷设至模拟光伏发电功率，借助专业的计算公式预测输出功率。但是，很多因素均会影响光伏电源的输出功率，且其极易发生较大的变化。因此，在未来的发展中依然需要加大研究力度，开发更为合理和完善的预测方法。

3.5深入研究微网变化

近年来，微网管理技术得以广泛应用，微网能够有效管理配电系统内部中小容量分布式电源，而且电源接入电网后也会影响微网的运行状态。目前，我国智能配电网发展水平显著提高，分布式电源在配电网中合并使用，已成为重要的发展趋势。微网设计需充分满足该技术的整体发展趋势，改进配电网系统管理的整体质量。在研究的过程中，还需全面考量微网的结构、电源的容量、负荷分布以及电源接入的基本方法，分析分布式电源接入智能配电网后，微网可能发生的变化，以此为基础完成微网建模。与此同时，仔细研究不同类型的扰动问题。在不同的接触和控制方法下，研究微网的动态特点。

3.6积极协调系统运行状态

为满足光伏发电系统接入智能配电网和配电系统一体化运行的要求，人员需借助智能配电网管理体系调节系统供电。如调节电网系统的能量，在光照不足的条件下，实现系统正常供电。也就是说，人员需积极研究分布式电源接入智能电网后，电源运行输出功率平衡是否发生变化。另外，高度重视大梁分布式电源同时接入电网系统后系统的接受能力和系统的运行状态。部分地区在光照充足的季节容易出现输出功率大于用电需求，而在光照不足的季节，则会出现输出功率无法满足供电需求的情况。对此，可采用能力存储方式平衡不同时间段输出功率的差值，也可深入研究不同季节配电系统的运行方案，注重系统运行的协调性和稳定性。为了解决气候和光照辐射变化明显的问题，务必严格控制系统无功运行的方式，提高系统有功运行的功率，也可在电源附近安装无功补偿设备实现电压补偿，严格控制光伏发电接入电后的电压变化。光伏电站智能配电设计中，要求工作人员结合电站周围能源、交通概况、辐射强度变化和自然条件开展相关工作。

4结语

光伏发电并入配电网后，直接影响着配电系统的运行质量，无法充分满足人们的生产和生活需要。对此，有必要结合实际采取有效的解决措施，合理设计配电系统，完善智能配电网供电机制，以此促进供电系统的稳定运行。

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作者：郑江伟 单位：江苏邳州市地方电力公司