分布式光伏并网接入对配电网运行可靠性的影响

摘要：该文介绍了分布式光伏并网接入配电网型式，对南通地区分布式光伏并网接入现状进行全面的梳理，从配电网充裕性和安全性两个角度对分布式光伏并网接入后对配电网运行可靠性的影响进行分析和总结，并提出应对策略，全力提升配电网供电可靠性水平。

关键词：分布式光伏；配电网；充裕性；安全性；可靠性 1分布式光伏并网接入现状 1.1分布式光伏发电系统

分布式光伏发电系统，又称分散式光伏发电或分布式光伏电源（以下称分布式光伏电源），是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。

1.2分布式光伏电源并网

根据国家电网公司印发的分布式电源并网相关意见和规范（修订版），分布式光伏电源可以通过380（220）伏、10千伏、35千伏系统并入公网。 1.3微电网

微电网是由分布式电源、储能和负荷构成的可控供能系统，可平滑接入大电网或独立运行，是发挥分布式电源效能的有效方式。微电网技术是分布式发电领域研究的前沿。

1.4南通地区分布式光伏并网接入现状

随着大量分布式光伏电源以10千伏（20千伏）、380伏和220伏接入配电网，改变了传统配电网的结构和运行方式，使得配电网由传统的单电源辐射式网络变为多电源与用户互连的网络，从而对原有配电网的可靠性产生一系列的影响。 2分布式光伏并网接入对配电网运行可靠性的影响分析

配电网可靠性定义为配电网系统按可接受的质量标准和所需数量，不间断地向电力用户提供电力和电量能力的量度。配电网可靠性包括充裕性和安全性两个方面，本文将从上述两个方面对分布式光伏并网接入对配电网运行可靠性的影响进行分析。

2.1充裕性影响分析

南通电网位于苏中电网东部，西部为泰州电网、北部为盐城电网。伴随近年来经济的快速发展，南通电网正由电力送出型电网向电力受进型电网过渡，逐步形成以500千伏为骨干网架，500千伏变电站和主力电厂为主要节点的坚强电网。 2014年南通市全社会最大负荷为5605兆瓦，全社会用电量333.23亿千瓦时；目前南通电网共有用户336.96万户，变压器容量44812.5兆伏安。

截至2015年上半年，南通地区分布式光伏并网总容量为135兆瓦，相对于南通地区最高负荷及电网容量占比较小，现阶段南通电网有足够的充裕度供分布式光伏并网接入。但由于优质屋顶资源和资金的相对集中使用，南通经济技术开发区、如东经济技术开发区等区域分布式光伏接入容量相对集中，对配电网运行的影响需要引起足够的重视，密切关注该区域的电网运行情况，对新增分布式光伏并网接入需仔细校对和把关。 2.2安全性影响分析

2.2.1 对检修作业人身安全的影响

并网逆变器虽然具有防“反送电”功能。但是，理论上不排除在系统中的负荷

功率主要由分布式电源供给，或系统负荷调节功能强大，在公网断电、孤岛形成前后分布式电源接入点的电压或者频率变化很小，以致没有超出保护的整定值、孤岛检测失败、形成了所谓的孤岛检测盲区，此时，孤岛将可能形成。光伏发电孤岛供电示意图如2所示。

分布式光伏电源接入使配电网由传统辐射式的单端网络变成一个遍布电源和用户互联的多端网络，电力潮流不再单向地从变电站母线流向各负荷，在计划停电检修的区域内有可能会存在“孤岛”运行的分布式光伏电源，造成“反送电”，从而威胁检修人员人身安全。如果不加强作业安全管理及采取安全技术措施，将对作业人身安全构成严重影响。

2.2.2对配电网保护自动化的影响

（1）配电网保护方面：分布式光伏电源并网接口部分为基于电力电子技术的变流器，其特点决定了在外部电网故障时，光伏电源能够提供的短路电流非常有限，一般不超过1.5倍额定电流，且持续时间非常短。在分布式电源容量渗透率较低时，其接入基本上对现有的配电网保护配置保护不会造成实质性影响；当分布式电源渗透率较高超过一定比例时，分布式光伏的接入将对配电网保护配置，特别是不带方向电流型保护产生一定影响。

（2）配电网自动化方面：一是分布式电源在线路故障时可能会向故障点注入故障电流，直接动摇了依照单电源馈供方式考虑的配网自动化系统故障区段判别及进行网络重构的基础，可能导致对故障区段的误判，合理的网络重构更无从谈起。

2.2.3对电能质量控制的影响

对电压的影响：集中供电的配电网一般呈辐射状。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。

注入谐波：光伏电源逆变器产生的谐波来源主要有2个：50赫兹参考基波波形不好产生的谐波和高频开关产生的谐波。目前的研究表明，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，不同类型的逆变器会相互抵消谐波的注入。

3分布式光伏并网接入应对策略 3.1优化接入设计，加强接入管理

公司相关设计部门紧密结合实际，开展分布式光伏接入电网规划设计技术研究，针对现场碰到技术和管理问题开展了分布式光伏接入系统典型方案优选技术研究，加强分布式光伏并网接入管理；依托经济技术研究所提供分布式光伏并网接入设计咨询，为分布式光伏接入系统方案提供技术支撑，负责接入方案评审把关。

3.2细化并网验收管理

公司组织相关部门制定了相关并网验收规范，明确并网验收的具体内容和参考标准，划分了各相关部门职责，确保验收工作规范、高效开展，能及时发现施工过程中存在的缺陷。同时建立了闭环管理系统，及时进行验收缺陷整改。 3.3完善运维检修机制

公司主要从管理层面解决光伏发电孤岛供电引起的检修安全隐患。在低压配网检修前，相关管理人员负责通知分布式用户，拉开所有的分布式光伏发电，避免孤岛现象的出现。结合配网设备运维管理要求，细化光伏并网定期巡检、日常

运维检修安全管理要求。 4 结论

大力发展新能源是国家的重大战略决策，也是我国经济社会可持续发展的客观要求，对推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设更有重要意义。近年来南通公司将通过有效的技术和管理手段提升电网消纳分布式光伏的能力、确保配电网安全、可靠运行，为经济社会发展提供“安全、可靠、优质、高效”的电能。 参考文献：

[1] 威廉斯.配电系统规划参考手册[M]. 范明天等,译. 北京: 中国电力出版社, 2013.

[2] 国家电网公司. 供电系统用户供电可靠性工作指南[Z]. 北京: 中国电力出版社, 2012.

[3] 国家电网公司. 用户可靠性管理工作手册[Z].2版 北京: 中国电力出版社, 2007.