分布式光伏接入對配電網系統的八大影響

北極星智能電網在線訊:1.對電壓的影響

集中供電的配電網一般呈輻射狀。穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)下，電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。接入光伏電源后，由于饋線上的傳輸功率減少，使沿饋線各負荷節(jié)點處的電壓被抬高，可能導致一些負荷節(jié)點的電壓偏移超標，其電壓被抬高多少與接入光伏電源的位置及總容量大小密切相關。通常情況下，可通過在中低壓配電網絡中設置有載調壓變壓器和電壓調節(jié)器等調壓設備，將負荷節(jié)點的電壓偏移控制在符合規(guī)定的范圍內。對于配電網的電壓調整，合理設置光伏電源的運行方式很重要。在午間陽光充足時，光伏電源出力通常較大，若線路輕載，光伏電源將明顯抬高接入點的電壓。如果接入點是在饋電線路的末端，接入點的電壓很可能會越過上限，這時必須合理設置光伏電源的運行方式，如規(guī)定光伏電源必須參與調壓，吸收線路中多余的無功。在夜間重負荷時間段，光伏電源通常無出力，但仍可提供無功出力，改善線路的電壓質量。光伏電源對電壓的影響還體現在可能造成電壓的波動和閃變。由于光伏電源的出力隨入射的太陽輻照度而變，可能會造成局部配電線路的電壓波動和閃變，若跟負荷改變疊加在一起，將會引起更大的電壓波動和閃變。雖然目前實際運行的光伏電源并沒引起顯著的電壓波動和閃變，但當大量并網光伏電源接入時，對接入位置和容量進行合理的規(guī)劃依然很重要。

2.對短路電流的貢獻

通常認為在配電網絡側發(fā)生短路時，接入到配電網絡中的光伏電源對短路電流貢獻不大，穩(wěn)態(tài)短路電流一般只比光伏電源額定輸出電流大10%~20%，短路瞬間的電流峰值跟光伏電源逆變器自身的儲能元件和輸出控制性能有關。在配電網絡中，短路保護一般采用過流保護加熔斷保護。對于高滲透率的光伏電源，饋電線路上發(fā)生短路故障時，可能由于光伏電源提供絕大部分的短路電流而導致饋電線路無法檢測出短路故障。1999年，IEA-PVPS-Task-5(國際能源署中的光伏技術工作組)在日本曾用4個不同廠家控制電流注入的逆變器連接到一個配電網上的柱式變壓器，然后在變壓器另一側進行短路試驗。試驗表明，短路電流上升不超過故障前的2倍，1~2個周波就隔離了故障。此外，日本還對一個200kWp的光伏電源系統進行短路試驗，研究發(fā)現：短路電流經過變壓器后，電流變小，變壓器過流保護不動作。2003年，美國的NERL(美國可再生能源國家實驗室)曾做過關于分布式發(fā)電與配電網絡之間的交互影響的研究。采用以逆變器方式接入的分布式電源，仿真原型建立在13.2kV的中壓配電網絡上，分布式電源的容量是5MW，研究重點是熔斷保護特性。結果表明，當發(fā)生單相和三相故障時，以逆變器方式接入的分布式電源對短路電流的貢獻很小，短路電流主要來自主網，甚至比5MW感應電機提供的短路電流還要小的多。因此，可以得出以控制電流注入的光伏電源逆變器對短路電流貢獻不大的結論。