探討分布式光伏發(fā)電并網對配電網運行安全的影響

霍東亨

摘 要：分布式光伏發(fā)電具有一定的優(yōu)勢功能，能夠調整電力系統(tǒng)的能源結構，控制不良排放與污染，支持經濟的建設與發(fā)展。分布式光伏發(fā)電并網也容易對配網安全運行帶來影響，這種影響主要是指檢修、計量以及運行等方面的影響。文章分析了分布式光伏發(fā)電并網對配網運行安全的影響，以及具體的解決對策。

關鍵詞：分布式光伏發(fā)電；并網；配網運行安全；影響；對策

分布式光伏發(fā)電并網能夠妥善調節(jié)配網結構，提升配網運行水平。然而，如果分布式光伏發(fā)電并網中忽視數量、規(guī)則，也可能對配網的安全運行帶來不良影響，從而出現(xiàn)多種問題，深入分析這些影響，明確問題的根源所在才能保護配網安全。

1 分布式光伏發(fā)電并網對配網安全的影響

1.1 影響配網的安全運行

分布式光伏發(fā)電的連接，將轉變配網系統(tǒng)結構，形成多電源格局，對應的電流流動方向、分布等也將發(fā)生變化。

1.1.1 配網自動化的影響

所謂的自動化主要是按照短路電流于配網系統(tǒng)中的布局狀況與位置分配等對應鎖定故障。例如：系統(tǒng)中的某處發(fā)出了短路警示，別處無任何反應與信息，意味著警報點所在區(qū)域存在故障問題，相反，如果其他區(qū)域也出現(xiàn)了短路電流警報，則要重新定位故障。然而，由于分布式光伏發(fā)電與饋線相連，即便系統(tǒng)中某部分有故障，短路電流不僅將流經這一部分的電源端點，同分布式光伏電源相連的端點同樣將有短路電流流過，這就意味著舊式的故障定位原理無法發(fā)揮作用。

1.1.2 對短路電流的影響

分布式光伏發(fā)電接入配網系統(tǒng)，也將對配網的短路電流帶來影響，具體如圖1所示：

如果從B到C的部分出現(xiàn)短路故障，則會有大量的短路電流流向短路故障點，這些短路電流分別來自于系統(tǒng)自帶電源以及分布式光伏發(fā)電電源，從而導致短路電流急劇上升。而且分布式光伏發(fā)電所流出的短路電流也可能導致發(fā)生短路故障的饋線的電壓發(fā)生變化，急劇升高，同傳統(tǒng)模式相比，短路電流也將發(fā)生波動和變化。由此可見，分布式光伏發(fā)電必然將對配網短路電流帶來一定影響。

1.2 影響安全運維

配網系統(tǒng)運行維護以及安全檢修無論對于配網系統(tǒng)自身還是設備等的運行都有著十分重要的意義。分布式光伏發(fā)電并網通常用在用戶一端，這就可能導致孤島效應，特別是如果出力和負荷就地平衡狀態(tài)下，這一問題會更為嚴重，如果運維工作者在實際的線路檢修與設備維護中，如果發(fā)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電無法抵御孤島效應，那么，檢修人員隨時可能面臨著安全問題。具體的孤島效應如圖2所示：

所謂的孤島效應的具體原理如上圖，從上圖可以看到分布式并網光伏發(fā)電系統(tǒng)從QF2處接入，如果QF1處切斷，對應的QF2如果無法監(jiān)測到孤島狀態(tài)，并飛速地切斷，那么分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)會始終處于運行狀態(tài)，持續(xù)朝著系統(tǒng)傳輸電能，如果配網系統(tǒng)由于處于故障狀態(tài)，以及處于檢修模式而喪失電能的狀態(tài)下，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)處理無法同本地負荷相符合，則很容易出現(xiàn)孤島效應，此時一些需要檢修的線路可能帶電，會為整個系統(tǒng)造成一定的隱患，檢修人員面臨著安全問題。

1.3 影響電能的安全計量

分布式光伏發(fā)電并網，將發(fā)電系統(tǒng)同配網之間建立其連接，每個用戶都配設一塊單獨針對于分布光伏電源的計量型設備，這其中存在一定的弊端，體現(xiàn)在可能導致不法分子前來竊取電能，從而導致電能表無法高效、精準地發(fā)揮計量功能與功效，影響其安全運行。現(xiàn)階段，總體來看主要從以下方法來竊電，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，當前者大于后者時，則嘗試性地把電能以交流方式傳輸到關口表，這樣就非法混淆了來自于光伏電源的電量和市發(fā)電，通過改接法來讓關口計量設備中所流經的電流變高，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，對應創(chuàng)建出虛擬的電網電壓，并將電能計量設備鏈接至關口，非法竊電人員瞄準關口計量設備的兩端，故意提升兩側的電壓差距，從而提升電能表計量值，讓關口表顯示出更高的電量計量值，對應獲得行政性補償。

同時，非法用戶還經常采用并接電流法來竊取電能，具體就是利用調壓器來非法調節(jié)線路電壓，原邊附上較小的電壓值，副邊就能對應得到升高的電流值，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)電并網實際操作更為容易、基礎，不會出現(xiàn)較大的安全問題。

2 配網安全運行的保護措施

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網后，配網安全運行最為有效的保護方法就是精準地審核、校對保護定值，從而確保配網安全運行?；蛘哐舆t變電站重合閘時間，使其滯后2-3秒，當分布式光伏電源有了較高的發(fā)電量，接連大于系統(tǒng)容量的20%，則有必要對配網終端的故障設定值來新一輪地整定。

與此同時，還要加大對配網安全檢修與運維力度，為了讓配網檢修有所參照，更有規(guī)范，有必要編制出一套科學合理的并網檢修規(guī)范，防范配網配電傳輸中電能的傳輸，切實按照檢修安全方面的相關規(guī)定來檢驗電能，如果發(fā)現(xiàn)非用電狀態(tài)下，系統(tǒng)帶電則意味著存在竊電問題，此時要切斷進線開關。

3 結束語

分布式光伏發(fā)電并網將對配網運行帶來多方面的不良影響，具體體現(xiàn)在對配網自動化的不良影響，對安全保護的影響，檢修安全的影響以及安全計量等的不良影響。分布式光伏發(fā)電并網對配網安全運行的影響可以通過采取針對性措施來解除，然而，實際運行中要不斷總結經驗，要積極開發(fā)多種軟件、硬件設備與資源，為配網安全運行創(chuàng)造良好條件，保護配網系統(tǒng)整體安全。

參考文獻

[1]GB/T 19939-2005.光伏系統(tǒng)并網技術要求[S].2005.

[2]馮垛生.太陽能發(fā)電原理與應用[M].人民郵電出版社，2007.

[3]趙爭鳴，等.太陽能光伏發(fā)電及其應用[M].科學出版社，2005.

[4]吳興龍.光伏并網對配電網的影響[D].合肥工業(yè)大學，2013.