研究光伏发电接入配电网对供电可靠性的影响

研究光伏发电接入配电网对供电可靠性的影响

作者：王赟

来源：《中国科技博览》2018年第19期

[摘 要]配电网在接入光伏发电时会因为太阳能所具有的随机性和光伏电池组件中所含有的故障而受到影响，因此其对供电的可靠性还未得到确切的肯定。本文主要对光伏发电接入配电网的方式展开分析并阐述其对供电可靠性的影响，从而针对可靠性提出相关的改进对策。 [关键词]光伏发电；配电网；可靠性

中图分类号：TM615；TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0069-01 将电力系统和用户相联系在一起枢纽环节就是配电系统，也是通过该系统对用户进行电能的提供和分配，其中是否能对用户进行电能的持续供应由配电网来决定，因此针对于配电网的可靠性进行深入研究十分必要。现如今，全球能源不断被开发，一些传统能源如煤、石油等急剧紧缺，因此人们已经逐渐运用到太阳能，太阳能属于再生清洁能源，具有传统能源所没有的用之不竭、无污染、无噪声等优点，在电网中也广泛应用到光伏发电，但光伏发电会具有随机、间歇性，影响到配电网的可靠性。因此本研究特分析光伏发电接入配电网的方式，研究其对供电可靠性的影响。

一、光伏发电接入配电网的方式

光伏发电接入配电网的方式主要有三种。一是将其作为备用电源，主要是在配电网出现故障时进行光伏系统的投入运行，启动时间来确定供电区域、故障停电时间和发电容量等，但其供电范围小且成本高。二是配电网作为备用电源，配电网在光伏发电功率不足时进行功率不足时进行补充，功率过剩时将其电量注入电网，这种方式依靠配电网的供需情况。三是光伏发电并网运行，该方式主要是光伏发电并网，可以在配电网主电源或者是线路发生故障时减少其负荷供电，降低配电网供电可靠性受到的影响。 二、光伏发电对于配电网可靠性的影响

在电力系统中配电网属于最后一个环节，同时也可以作为电力系统中十分重要且关键的一步，用户电能的提供及电力的配送都是由其进行的，因此在配电网的可靠供电上一直得到较高的关注，而接入光伏发电后，配电网的可靠性也受到了一定的影响。进行详细分析主要包括了以下几点：

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1.容量方面。当光伏发电所具有的容量和配电网系统所具有的容量进行对比足够大时，会使配电网出现短路及故障电流，正常的配电网保护整定及配合会受到很大的影响，从而系统会发生保护出现拒动或误动的情况，某些情况下会对配电网系统供电的持续性及可靠性造成降低。

2.光伏发电的正特性。光伏发电在白天发电量相对来说比较大，情况与配电网负荷工作一样，可以选择进行减少配电系统的过负荷情况，在某个配电网支路上出现问题时，也不会对光伏接入周围负荷供电的连续性造成影响，这时候会形成一种运行模式即孤岛运行，一定程度上会提高配电网的可靠性，但是会带有一些弊端，经常会出现电压、频率不稳定的情况，使得配电网的可靠性受到影响，还会是检修人员在对故障进行检修时没有注意到孤岛的存在从而引发安全事故。

3.在配电网中接入光伏发电会使得配电网形成多电源结构，配电网处于双向流动的模式，因此光伏接入的位置和方式对于配电网的可靠性来说也会造成一定的影响，通常来说，集中性接入光伏发电供电可靠性更高。

三、改善光伏发电对配电网可靠性的影响对策

1.在储能技术上，光伏发电对配电网的影响。在配电网中接入光伏发电可以提高其供电效率，但是光伏具有其本身的波动性和随机性，难以控制，接入时会对配电网的正常运行带来影响。因此将储能技术引入可以影响到光伏发电对供电的可靠性，储能设备都可以灵活进行充放电，对于光伏发电接入出现的功率波动起到控制的作用，可以达到合理分配电能的效果，该方式也可以作为未来太阳能发电的广泛应用的储能方式。

2.在将光伏发电接入电网时对其评估可靠性的方法进行改进。通常对配电网进行评估的方法都是解析法，主要是针对元件建模进行系统可靠性模型的建立，采用基本方法进行模型的分析并且计算出具有可靠性的指标。但近年来，研究出的一种新型评估方法即蒙特卡洛法对于配电网的可靠性评估来说更有意义，但在光伏发电接入上却具有一定的局限性。因此对于原有的评估配电网可靠性的方法展开分析，讨论新型的评估方法十分有必要，只有精确、有效地评估光伏发电接入配电网才能确保其可靠性。而网络分区和蒙特卡洛法两种方式结合起来对光伏发电接入配电网进行评估，元件及其运行状态应用蒙特卡洛法展开随机抽样，再进行配电网网络分区，最小区单元展开故障评估，这样计算可靠性则简单很多。

3.有研究表明，相比于交流配电网来说，直流配电网的可控性更强。可以进行闭环运行，在光伏发电接入配电网时更具有简单化，其中只要选择好合适的母线电压，对其逆变环节适当减少，可以对其装置进行简单化，从而提高配电网的可靠性，因此对光伏发电接入配电网的可靠性可以通过交直配电网来进行分析。 四、小结

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在生活质量持续提升的情况下，居民对用电量的需求也在以极快的速度增长。为促使供电充分满足居民使用需求，更需要对供电方式持续进行完善。采用光伏发电具有其优势，但同时光伏发电也会因为其随机性、间歇性等缺点影响到正常供电，尤其是规模比较大的光伏发电，对于控制配电网的可靠性来说具有较大的挑战。本文主要分析光伏发电接入配电网的形式，对其对供电可靠性造成的影响进行评估，并且分析相关改进策略，对于再生能源的有效利用具有重要意义。总之，光伏发电接入配电网的实际运用过程中还需要结合多方面因素综合进行考虑。 参考文献

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