分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)安全的影響分析 郭興華

1、分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)安全的影響分析郭興華摘要：隨著分布式電源快速發(fā)展及接入配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，中國在分布式新 能源并網(wǎng)標準方面已形成基本框架，然而，分布式對配電網(wǎng)在安全性、可靠性、 經(jīng)濟性等方面均產(chǎn)生了較大影響。基于此，對于并網(wǎng)接入與管理的深入研究提出 了迫切的要求。因此，本文對分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)安全性的影響進行了 分析，并提出針對性措施。關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；并網(wǎng)；配電網(wǎng)1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)安全性的影響1.1分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)運行安全的影響分布式光伏發(fā)電接入配電我那個之后會使得短路電流的流向和分布特性等發(fā) 生改變，也能夠使得配電網(wǎng)從輻射型轉(zhuǎn)化為多電源結(jié)構(gòu)。以繼電保

2、護為例，在配 電網(wǎng)短路的情況下，分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的主要影響為：發(fā)生短路情況時，主電 源以及各個分布式光伏發(fā)電向短路點位置注入電流，短路電流瞬間增大。簡而言 之，分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)之后在配電網(wǎng)線路發(fā)生短路故障時流經(jīng)變電站出 線10kv開關(guān)的故障電流就發(fā)生了一系列變化。1.2對電能質(zhì)量的影響分布式的光伏并網(wǎng)逆變器采用高頻調(diào)制易產(chǎn)生諧波，并聯(lián)輸出諧波放大現(xiàn)象 難以預(yù)測與治理；輸出功率不確定性易造成電網(wǎng)電壓波動、閃變；配電系統(tǒng)將由 原來單一電能分配的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占?、電能傳輸和電能分配于一體的新型 電力交換系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)可能給配網(wǎng)帶來電能質(zhì)量問題，如諧波污染、電壓 波動及閃變。1.3孤

3、島效應(yīng)分布式的光伏發(fā)電系統(tǒng)接入公共電網(wǎng)后，公共電網(wǎng)由于故障解列停電，而對 于分布式的光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有相應(yīng)的檢測手段，依然向電網(wǎng)供電，造成與孤島地 區(qū)相連的用戶供電質(zhì)量受影響。非計劃孤島會威脅電力維修人員安全。孤島電網(wǎng) 與主網(wǎng)非同步重合閘造成操作過電壓；單相分布式發(fā)電系統(tǒng)會造成系統(tǒng)三相負荷 欠相供電。1.4對計量安全的影響影響電能的安全計量分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)，將發(fā)電系統(tǒng)同配網(wǎng)之間建立其連 接，每個用戶都配設(shè)一塊單獨針對于分布光伏電源的計量型設(shè)備，這其中存在一 定的弊端，體現(xiàn)在可能導(dǎo)致不法分子前來竊取電能，從而導(dǎo)致電能表無法高效、 精準地發(fā)揮計量功能與功效，影響其安全運行?，F(xiàn)階段，總體來看主要從以

4、下方 法來竊電，具體包括：升壓法、并接電流法、改接法等。所謂的改接法具體原理 為：用電客戶憑借調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的接線來控制電能計量，通過對比負荷消耗功率與 光伏發(fā)電功率之間的大小，當(dāng)前者大于后者時，則嘗試性地把電能以交流方式傳 輸?shù)疥P(guān)口表，這樣就非法混淆了來自于光伏電源的電量和市發(fā)電，通過改接法來 讓關(guān)口計量設(shè)備中所流經(jīng)的電流變高，制造光伏發(fā)電的假象從而騙得政府在電力 方面的政策性補貼。升壓法主要是指非法分子引進了升壓變壓器，對應(yīng)創(chuàng)建出虛 擬的電網(wǎng)電壓，并將電能計量設(shè)備鏈接至關(guān)口，非法竊電人員瞄準關(guān)口計量設(shè)備 的兩端，故意提升兩側(cè)的電壓差距，從而提升電能表計量值，讓關(guān)口表顯示出更 高的電量計量值，對

5、應(yīng)獲得行政性補償。同時，非法用戶還經(jīng)常采用并接電流法 來竊取電能，具體就是利用調(diào)壓器來非法調(diào)節(jié)線路電壓，原邊附上較小的電壓值， 副邊就能對應(yīng)得到升高的電流值，這樣就能減少市電量的計量。諸多的非法手段 都能竊取國家提供的電費計量補貼，而且低壓光伏發(fā)電并網(wǎng)實際操作更為容易、 基礎(chǔ)，不會出現(xiàn)較大的安全問題。2針對性的解決方法2.1加強檢修安全管理分布式光伏電源并網(wǎng)孤島運行是影響檢修安全的重要因素。因此，需要通過 加強檢修管理措施的制定，及時修訂相關(guān)檢修管理規(guī)程，進一步加強含分布式光 伏電源并網(wǎng)配電網(wǎng)的檢修安全。1）制訂包含分布式光伏電源并網(wǎng)的配電網(wǎng)檢修 管理規(guī)定，強化光伏發(fā)電及所接配電網(wǎng)檢修安全管理

6、，避免在配電網(wǎng)和送出線路 檢修過程中分布式光伏電源向電網(wǎng)送電，危及人身安全。2）嚴格執(zhí)行安規(guī) 中關(guān)于保障安全的技術(shù)措施，先驗電，若帶電，則提前通知相關(guān)分布式光伏電源 業(yè)主，斷開進線開關(guān)。2.2規(guī)范技術(shù)手段1）入網(wǎng)的檢測必須要加強，檢測分布式并網(wǎng)光伏逆變器欠壓的防孤島保持的 功能，致使系統(tǒng)跳開開關(guān)以后，自動切除并網(wǎng)光伏的電源系統(tǒng)。2）技術(shù)監(jiān)督要 加強，加強稽查非常規(guī)途徑接入的配電網(wǎng)220/280V的分布式光伏電源，致使孤 島解列和檢有壓合閘開關(guān)以及分布式光伏并網(wǎng)的配置失壓跳閘功能得以保證。3） 利用聯(lián)動的方式，配電的總關(guān)跳開以后，下級的所有電源公共連接點開關(guān)聯(lián)動跳 開。4）將負控的裝置加裝，進行

7、檢修時，分布式光伏電源裝置的防孤島保護失 效進，遠程控制分布式光伏并網(wǎng)點的開關(guān)2.3采用科學(xué)合理的孤島現(xiàn)象的檢測方法檢測出孤島效應(yīng)，并避免它帶來的危害。孤島現(xiàn)象的檢測方法根據(jù)技術(shù)特點， 可以分為三大類：被動檢測方法、主動檢測方法和故障信號監(jiān)測方法。被動式方 法利用電網(wǎng)斷電時逆變器輸出端電壓、頻率、相位或諧波的變化進行孤島效應(yīng)檢 測。但當(dāng)光伏系統(tǒng)輸出功率與局部負載功率平衡，則被動式檢測方法將失去孤島 效應(yīng)檢測能力，存在較大的非檢測區(qū)域。主動式孤島檢測方法是指通過控制逆變 器，使其輸出功率、頻率或相位存在一定的擾動。電網(wǎng)正常工作時，由于電網(wǎng)的 平衡作用，檢測不到這些擾動。一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，逆變器輸

8、出的擾動將快速累 積并超出允許范圍，從而觸發(fā)孤島效應(yīng)檢測電路。該方法檢測精度高，非檢測區(qū) 小，但是控制較復(fù)雜，且降低了逆變器輸出電能的質(zhì)量。目前并網(wǎng)逆變器的反孤 島策略都采用被動式檢測方案加上一種主動式檢測方案相結(jié)合。運用電網(wǎng)系統(tǒng)的 故障信號進行孤島現(xiàn)象檢測。例如：在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，電網(wǎng)側(cè)自身的監(jiān)控系統(tǒng) 就向光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出控制信號，以便能夠及時切斷分布式能源系統(tǒng)與電網(wǎng)的并 聯(lián)運行。2.4計量安全問題解決方案加強對計量法以及電力法的宣傳力度，讓用戶深刻明白偷電行為是 要承擔(dān)法律責(zé)任的；建立光伏發(fā)電量監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)氣象條件以及日照強度等對 光伏大電量數(shù)據(jù)進行跟蹤分析，設(shè)置好報警閾值；對未使用的光伏項目加強設(shè)計 審查工作，完成信息建檔工作。總結(jié)：推行大規(guī)模分布式光伏電站并網(wǎng)建設(shè)有利于緩解能源短缺與環(huán)境污染。 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)后，對配電網(wǎng)運行安全、檢修安全以及計量安全等都帶來了 一定的的影響。為了解決發(fā)展的問題，分布式光伏發(fā)電因為自身的優(yōu)勢而不斷擴 大市場上使用的比例，但是在實際使用過程中，仍舊有許多亟待解決的問題，相 信問題的解決也指日可待。參考文獻：毛彥力，樸