摘要：从电网电压降落角度研究光伏发电接入配电网前后电网电压的变化，分别分析单个和多个光伏发电接入对配电网电压的影响，得出了光伏发电接入后将使线路电压升高，且线路某点电压变化趋势与该点后所有负荷大小和光伏发电出力有直接关系的结论，探讨了影响电压变化的各种因素，如光伏出力大小、接入位置、电网线路参数、负荷大小等。通过算例验证了上述分析的正确性，并提出了解决分布式光伏发电引起电压越限的措施和方案，包括电抗器补偿、线路中央控制和逆变器无功控制结合、安装储能装置等。 0 引言 随着气候变暖、能源危机问题的日益突出，可再生能源已成为发展趋势，其中太阳能光伏发电是可再生能源利用的重要形式。根据容量不同，太阳能光伏发电分为2种并网形式：一是通过中高压线路接入输电网；二是经过低压线路(low voltage，LV)接入配电网。 其中第2种多是农村屋顶光伏发电或城市小规模建筑光伏发电，即分布式光伏发电。由于分布式光伏接入配电网将改变传统配电网的辐射式配电方式，配电网电压管理问题是大规模分布式光伏发电发展的最大挑战之一。 文献从电力系统压降角度阐述了单个光伏发电接入对配电网线路电压的影响机理，并考虑到线路不同的负荷分布，给出了不至于引起过电压的可接入光伏容量的公式。文献研究了不同类型分布式发电技术接入配电网对静态电压稳定指标的影响，得到的结论能指导分布式发电安装位置，其中将光伏发电看作PV节点有利于系统静态电压稳定性，且应安装在最薄弱支路处受端，但对于建筑光伏，实际情况是先根据地区光照情况和建筑面积规划光伏发电，再研究其对电网电压的影响。文献提出了考虑电压调整约束后的准入功率优化计算模型，以确定不需改变配电网结构和设备前提下分布式发电的准入容量，但在实际电网中，规划分布式光伏如建筑光伏时并没有考虑电网的情况，但有可能需对电网结构、设备进行调整。文献提出利用变压器有载调压方式调节因分布式发电接入引起的电压波动，但实际配电网中变压器通常不能进行调压或只能采取无载调压方式。文献研究了10 kV配电网中不同位置接入光伏发电对电压的影响以及能接纳的最大容量，并提出了增加光伏发电容量的措施，包括建立光伏受电电网、光伏发电出力可控、变压器调压和改变用户用电行为。文献研究了分布式发电对配电网电压分布的影响，从分布式发电的容量、接入位置说明对电网电压的影响，提出改变变压器分接头适应分布式发电接入后的电压，在分布式发电退出后投入电容器进行电压支撑，或利用调压器进行调节，但在实际运行的配电网中，某些变压器并没有调压能力。 本文以配电网380 V线路为例，说明分布式光伏发电，如建筑光伏接入对电网电压的影响。对单个光伏发电和多个光伏发电接入配电网电压变化机理进行分析，以指导满足电压偏差时光伏发电接入容量的合理范围，并提出光伏发电容量超出最大值时，保证电压偏差要求需要采取的措施。 1 分布式光伏发电对配电网电压的影响分析 1.1 单个光伏发电接入的情况 图1为一个光伏发电接入的典型低压线路负荷分布，线路上带有N个用户，第n个用户视在功率为Pn + jQn (n = 1,2,⋅⋅⋅, N)，其中Pn的单位为MW，线路初始端电压为U0，设定不变，线路上第n户所在位置电压为Un (n = 1,2,⋅⋅⋅, N)，第n − 1个用户和第n个用户之间线路阻抗为Rn + jXn = ln(r + jx)，其中ln为第n − 1和n个用户之间线路的长度，r和x分别为单位长度线路的电阻和电抗，用户p接入的建筑光伏容量为PV。
1）光伏发电接入前。定义有功功率和无功功率向负载方向流动为正值，反之为负值，忽略线路损耗，光伏发电PV接入前，第m与第m − 1个用户之间压降为 |
