摘要：目前分布式光伏發電系統的推廣工作在不斷加快，解決了一些供電實質的問題，可以保證在短時問內使短缺的電能得到彌補，并且還能節能和環保。但是光伏并網也引發了一系列的問題，比如在電網中接入光伏時有可能改變潮流方向，進而在某種程度上影響配網穩態電壓。為了保證配電網內部的電壓得以平衡的話，就需要采取綜合控制的方式。

1、光伏并網發電系統的分類

按照系統的集中程度和規模，可以將光伏并網發電系統劃分為兩種，即集中式光伏發電系統和分布式光伏并網發電系統：前者屬于光伏發電站系統，該種系統通常應用在光照充足的區域，采用集中創建光伏并網電站系統的方式，然后將產生的電能集中匯入到電網中，由于該種光伏并網發電系統對光照資源的要求非常高，受場地條件限制，并且對太陽能的利用率相對較低。后者和用戶建筑物相結合，形成分散的屋頂式光伏發電系統，即用戶在屋頂放置太陽能電池，通過逆變器把白天多余的電能售給電力企業，當需要用電時再從電力企業進行回購。

光伏并網發電系統的特點主要包括以下幾個方面：首先，孤島保護符合相關性，采用抗島設備能夠準確的監測光伏并網發電系統是否存在孤島效應，但是，隨著光伏并網發電系統規模的不斷擴大，其發電容量占比逐漸的增加，將會延長抗島設備監測孤島效應的時間，進而對電網產生不良的影響。其次，純有功功率性，光伏并網發電系統通過逆變器將產生的電能傳輸至電網中，采用電壓源電流控制模式，該種模式對輸出電流進行控制，以此實現網點電壓的并網。因為其輸出功率無限接近1，使光伏并網發電系統輸出的為純有功功率。再者，隨機波動性，因為受到眾多因素的影響，如光照強度、天氣條件以及溫度等，并且當天氣、光照強度和溫度等條件發生變化后，其輸出功率會出現隨機波動的現象。

2、光伏并網的形式與輸入、輸出

2.1并網形式分析

從光伏發電來看，其并網形式主要分為兩種：第一，輸電網接入高壓線路。第二，配電網接入低壓線路。探究其本質能夠發現，這兩種并網形式都能夠符合光伏發電的基本要求。需要指出的是，光伏電壓規模一般都較小，對于城市建筑上方，或者是農村屋頂都可以安裝。

并網系統是由不同構件組成，其中包括光伏列陣、變壓器、控制系統以及逆變器等，不同類型的光伏電源，代表了不同的性能，與此同時，控制能量傳輸和變換的方式也設置多種。

2.2輸入方式

根據輸入方式的不同，光伏逆變分為電流源和電壓源，其中，電流源主要作用就是能夠對直流側的無功功率進行儲存，此時的直流輸入較為穩定，如果是有很大的電感接入系統的話，就會對之前的響應速度減緩。而電壓源的主要作用就是緩沖功率，可以被當作一種相對

比較特殊的儲能元件。分析當前應用情況，電壓源的光伏逆變系統屬于應用最為普遍的。

2.3輸出方式

輸出控制方式主要分電流型和電壓型，對于電壓型模式而言，逆變器阻抗相對較低，標準脈沖信號經過調制后就能夠輸出。這個時候，電網電壓直接決定并網電流以及輸出電源的整體質量。而針對電流型模式來說，逆變器阻抗高，對于電網電壓輸出影響不大，而且輸出電流也不會受電壓擾動而造成較大影響，這能夠很好的提高電流質量。在具體的仿真建模中，光伏并網選擇電流源輸出以及電壓源輸入的控制方式。

3、電壓所受影晌研究

光伏并網對配網電壓帶來的影響以北方某地發電系統作為例子分析，光伏發電中配電網以微網接人方式，該方式可以對配電網受到的各方面影響進行判定。此時，操作人員需要對各個時間段的電網運行經濟性、系統穩定性受到影響、電能質量等情況都記錄好。經對比能夠看出，受光照的影響，配電網功率上升最明顯的時候是在早上，

而中午的時候呈現最高，等到下午的時候，功率開始下降，直到日落降為零。具體來說，以下是光伏并網對配電網產牛的影響。

3.1節點過電壓

受分布式光伏接入的影響，其會影響原有的節點電壓，進而導致過電壓形成，在電網當中接人分布式光伏的時候，電網中可以注入有功功率，這樣的話使得節點電壓所受影響也較大，并且.會升高的很快，直到超過電壓極限。例如，輻射式接線配電網設置較多的節點，而每個節點位置都能夠接入光伏電壓，對其來說，只需要和任何一個節點接入，饋線電壓都可以受到支撐，這對使整體電壓損耗減少是比較有利的，特別是在接近末端的位置，光伏電壓支撐作用更加明顯。

3.2電壓波動頻繁

考慮到接人操作的影響會使得網內電壓形成波動，并目.波動相對比較頻繁。通常時候，配網內部的輸出功率和分布式光伏有直接關系，而且，外在環境對輸出功率的影響相對比較顯著，最常見的比如陰影效應、云層變化以及光照周期等，這些都會對電壓波動形成影響。光伏電站測試時，工作人員就相應的繪制了功率變化的隨機曲線，通過觀察曲線可知，如果是配電網設置了輻射式的單電源接線，那么末端饋線波動電壓就會最大化，由此可看出，光伏容量、饋線總長度和電壓波動之間具呈正比。

3.3母線電壓受影響

母線的接入會因為光伏接入而受到一定的影響。如果說接入配電網的光伏容量相對比較大，則母線也會顯示高電壓，這兩者波動趨勢屬正比關系。在試驗的時候，光伏短路容量大約是額定容量的1.5倍，此時電壓的抬升勢必影響光伏容量的大小。若是光伏容量接入比較大的話，母線電壓總量的變化趨勢呈現快速抬升，這樣就能夠得出，電壓抬升總量和光伏功率之間存在正比的關系，兩者波動幅度也比較相符。

4、解決策略

電壓波動解決思路：即并網接入之際，盡量要避免發生電壓波動或者是電壓越限，對這樣的情況要務必控制。要想改善供電質量，同時保證電壓的穩定，無功調節的方式最有效果，而且也能夠從根本上解決問題。有時，饋線要求接入的光伏系統其容量大，有關工作人員在明確點電壓的時候一定要檢測，如果條件允許，則需要干預逆變器之前的運行方式。對于母線電壓，能夠通過對調壓設備的設置，確保適量電壓偏差，以此解決光伏接人造成升壓難的問題。并網會對系統電壓形成干擾，然后使得電壓波動較大，因此，工作人員對各階段的電壓波動狀態要密切監測，避免電壓超標的情況出現。若光伏容量大，而且并網點的設置又相對較遠，那么電壓所受干擾就比較強，鑒于此，工作人員能夠調整并網的方式，這樣一來，即使是把容量大的光伏電源接入，也不會對配電網的運行造成很大影響。

5、結束語

綜上所述，受外界光照變化的影響，光伏功率也會改變相應的特征，然后導致分布式光伏并網對配電網電壓帶來一定的影響。所以，對此情況應該探究其本質，最直接的方式就是通過仿真驗證了解配電網電壓波動規律，然后提出解決措施，只有改進并網結構，才能使得配電網接入后確保安全運行。

(朱亞平 南京中核能源工程有限公司  江蘇南京 210008)

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