分布式光伏电源和配电网之间的交互影响，包括光伏电源对配电网的影响和配电网对光伏电源的影响两方面，本文将重点阐述分布式光伏电源接入后对配电网的影响。光伏电源对配电网的影响包含：升高接人点电压、引起电压波动、注入电流谐波和直流分量、直流侧接地故障、对短路电流的贡献、非正常孤岛、对配电网络设计、规划和营运的影响和提供辅助功能等。下面将从这7个方面对配电网络的影响进行详细讨论。 1对电压的影响 集中供电的配电网一般呈辐射状。稳态运行状态下。电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接入光伏电源后，由于馈线上的传输功率减少，使沿馈线各负荷节点处的电压被抬高.可能导致一些负荷节点的电压偏移超标。其电压被抬高多少与接人光伏电源的位置及总容量大小密切相关。通常情况下。可通过在中低压配电网络中设置有载调压变压器和电压调节器等调压设备，将负荷节点的电压偏移控制在符合规定的范围内。对于配电网的电压调整。合理设置光伏电源的运行方式很重要。在午间阳光充足时.光伏电源出力通常较大，若线路轻载，光伏电源将明显抬高接人点的电压。如果接人点是在馈电线路的末端，接入点的电压很可能会越过上限，这时必须合理设置光伏电源的运行方式，如规定光伏电源必须参与调压，吸收线路中多余的无功。在夜间重负荷时间段，光伏电源通常无出力，但仍可提供无功出力。改善线路的电压质量。 光伏电源对电压的影响还体现在可能造成电压的波动和闪变。由于光伏电源的出力随入射的太阳辐照度而变。可能会造成局部配电线路的电压波动和闪变，若跟负荷改变叠加在一起。将会引起更大的电压波动和闪变。虽然目前实际运行的光伏电源并没引起显著的电压波动和闪变。但当大量并网光伏电源接入时。对接入位置和容量进行合理的规划依然很重要。 2对短路电流的贡献 通常认为在配电网络侧发生短路时。接入到配电网络中的光伏电源对短路电流贡献不大，稳态短路电流一般只比光伏电源额定输出电流大10%一20%.短路瞬间的电流峰值跟光伏电源逆变器自身的储能元件和输出控制性能有关。在配电网络中。短路保护一般采用过流保护加熔断保护。对于高渗透率的光伏电源，馈电线路上发生短路故障时。可能由于光伏电源提供绝大部分的短路电流而导致馈电线路无法检测出短路故障。 1999年，IEA—PVPS—Task一5(国际能源署中的光伏技术工作组)在日本曾用4个不同厂家控制电流注入的逆变器连接到一个配电网上的柱式变压器。然后在变压器另一侧进行短路试验。试验表明.短路电流上升不超过故障前的2倍。l一2个周波就隔离了故障。此外，日本还对一个200 kWp的光伏电源系统进行短路试验，研究发现：短路电流经过变压器后。电流变小，变压器过流保护不动作。2003年。美国的NERUS](美国可再生能源国家实验室)曾做过关于分布式发电与配电网络之间的交互影响的研究。采用以逆变器方式接人的分布式电源，仿真原型建立在13.2 kV的中压配电网络上。分布式电源的容量是5 MW，研究重点是熔断保护特性。结果表明，当发生单相和三相故障时，以逆变器方式接入的分布式电源对短路电流的贡献很小.短路电流主要来自主网，甚至比5 MW感应电机提供的短路电流还要小的多。因此，可以得出以控制电流注入的光伏电源逆变器对短路电流贡献不大的结论。 |
