图二：分布式光伏电站谐波计算和德标要求分析

       分布式光伏对电能质量的影响还体现在快速电压波动和闪变上。由于分布式光伏的出力由光照决定，并且并网型的光伏逆变器由可快速关断的电力电子元件控制，这可能会造成局部配电线路的电压波动和闪变，若加上负荷动态变化，将会引起更严重的结果。

       对功率因数和无功配置的要求。配电网接入的光伏发电单元的功率因数应具备符合电网要求范围内可调的能力，并且按照标准要求配置一定的无功功率。否则将给电网的建设带来巨大的投资和电网损耗，比如配置短期使用但是数量级巨大的电网无功将是一项投资巨大的工程。由于逆变器的静态无功能力是与控制策略，如是否无功优先控制和过载能力的设计相关，光伏逆变器静态无功能力的充分应用，对于设备投资和电网安全起着重要作用。我国许多大型光伏和风电场都基本都要求功率因数要求在0.95(超前-滞后)，不过对于逆变器本身的无功调节能力和过载能力未充分利用，从而造成加装静态无功补偿装置，增加不必要的动态响应故障和重复投资的问题。这里不排除有些电站加装无功补偿装置是为了优化电压指标，谐波和减小损耗方面的考虑。然而，由于光伏发电系统多数采用无功电压控制，并使无功与有功控制解耦，配电网可等效为加入电容进行无功电压补偿。但随着电容的加装，可能会同配电网的电感系统形成自然谐振。

       直流分量注入的影响。逆变器作为理想交流电源输出的电压应为正弦波，不含有直流分量。实际应用中，对于采用脉宽调制技术的逆变器，由于基准正弦波的直流分量、控制电路中运算放大器的零漂、开关器件的设计偏差以及驱动脉冲分配和死区时间的不对称等原因，输出电流都会含有直流分量。逆变器的输出电流含有直流分量将对电网产生以下影响：1.在带隔离变压器的逆变器系统中，如果直流分量超过一定值，就会造成隔离变压器饱和，导致系统过流保护，甚至损坏功率器件。2.在不带隔离变压器的逆变器系统中(10kW以下小型光伏系统)，直流分量将直接对负载供电。对于非线性负载，直流分量会造成电流的严重不对称，损坏负载。3.直流分量不仅给电源系统本身和用电设备带来不良影响，还会对并网电流的谐波产生放大效应，从而产生电能质量问题。增加电网电缆的腐蚀;导致较高的瞬时电流峰值，可能烧毁熔断器，引起断电。国际上目前对直流分量上限规定基本一致，中国、美国、英国等的相关并网标准规定直流分量不允许超过每相电流额定值的0.5%。

       对未来智能配电网规划、设计的影响。随着国网对智能电网发展的规划，适用于中国国情的智能电网系统将会建成，作为整个电网总资产40-50%的配电网新规划、新设计也势在必行。传统配电网的利用率较低，据统计，配电网网损占整个电网网损的80%以上。随着新能源，尤其是分布式光伏的接入，智能配电网将面临以下新的挑战：1.大量中低压配电网接入的分布式能源将彻底改变传统配电系统单向潮流的特点，数以万记的分布式光伏需要系统配备新的保护方案、电压控制策略和检测仪表以满足双向潮流等产生的问题;2.随着智能电网概念的深入，需求侧管理(Demand response)将对传统配电网提出技术方面的新要求，传统的发输配用环节将在这一概念下逐渐在配用侧逐渐深入延伸;3.在智能配电网中，数字化技术，如实时监控、资产管理和决策分析等方面将逐渐取代传统的以模拟技术为基础的配电网络，这就对配电网的供电可靠性、电能质量、自动化的设计和规划提出了更高级的要求。4.分布式光伏的大量接入加大了负荷预测难度，改变了既有的负荷增长模式，也使配电网的管理变得更为复杂。

       本文作者长期从事国际新能源入网评估、方案设计和新能源电站建模仿真等工作。基于自我开发和国际流行的系统仿真软件对大规模新能源接入和分布式并网进行评估和优化，以满足各国规定的系统接入电网要求，提高发电质量，并提出改善方案。在配电网规划方面，应用相应仿真工具对配电网进行智能规划和区域负荷预测分析。