探讨分布式光伏接入对配电网系统的影响

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1、探讨分布式光伏接入对配电网系统的影响1.对电压的影响集中供电的配电X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入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X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X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

2、线路轻载，光伏电源将明显抬高接入点的电压。如果接入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

3、当大量并X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X络侧发生短路时，接入到配电X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%~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X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-5（国际能源

4、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X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，1~2个周波就隔离了故障。此外，日本还对一个200kFFanwEN.)：环保论文收集或原创电流谐波对配电X络和用户的影响范围很大，通常包含改变电压平均值、造成电压闪变、导致旋转电机及发电机发热、变压器发热和磁通饱和、造成保护系统误动作、对通信系统产生电磁干扰和系统噪音等。光伏电源逆变器产生的谐波主要有2个：50Hz参考基波波形不好产生的谐波和高

5、频开关产生的谐波。谐波之间的相位差、配电X的线路阻抗以及负荷都能消除部分谐波。当光伏电源逆变器生成正弦基波时，可以部分补偿配电X的电压波形畸变，但会使逆变器输出更多的电流谐波，把光伏电源逆变器接入到弱电X时就会明显出现上述现象。当光伏电源逆变器检测配电X电压来生成参考基波时，光伏电源逆变器可以输出很好的正弦波电流，但是无法补偿配电X的电压波形畸变。1998年，IEA-PVPS-Task-5曾经对丹麦的一个80%家庭都安装有光伏电源的住宅区进行测试，发现光伏电源对当地的谐波贡献有限，还不如家用电器造成的谐波多。因

6、此，研究者认为：对于具有相对较高短路容量的馈电线路和局部高渗透率的光伏电源接入的情况，均有此普遍现象。1999年，IEA-PVPS-Task-5曾在日本对多光伏电源接入到同一配电变压器（住宅区柱式变压器）中的谐波进行测试，使用了多个厂家和多个型号的逆变器。测试结果表明，同类型的逆变器（内在电路和控制策略一致）会造成特定次数的谐波叠加，不同类型的逆变器可会相互抵消谐波的注入。英国也在1999年做过类似的测试，测试结果表明：高次谐波衰减很快，低次谐波的变化情况比较复杂。在强X中谐波畸变一般是个常值，而弱X中的谐波畸

7、变一般随接入的光伏电源逆变器个数增加而加重。当馈电线路阻抗值较大时，可使谐波衰减明显。为了防止特定次数的谐波产生振，有必要限制光伏电源逆变器的容量。在实际运行中，光伏电源注入的谐波电流一般都能符合相关标准的要求。5.注入直流分量直流分量主要对配电X中的变压器、电流式漏电断路器（RCD）、电流型变压器、计量仪表等造成不利影响，其中对电流式漏电断路器和变压器的影响最为不利，如造成电流式漏电断路器误动作和造成变压器磁通饱和、发热、产生谐波和噪音等。现在，许多并X光伏电源逆变器都采用隔离变压器来抑制直流分量的注入。有些

8、国家明确规定要以带隔离变压器的方式接入，而有的国家并无此项强制性规定。但近十几年来，由于技术的进步，去除隔离变压器可带来更高的效率并减少生产成本，不带隔离变压器的光伏电源逆变器应用越来越广泛。采用脉宽调制（Pulse-odulatim，P）技术的光伏电源逆变器可以抑制直流分量输出，但是当配电X电压含不平衡的正序和负序分量时，会对采用P技术的光伏电源逆变器的性能造成不利影响。关于直流分量