光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響

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【摘要】在光伏電站的并網(wǎng)過程中，針對(duì)其對(duì)配電網(wǎng)線損情況的影響還要進(jìn)行深入的分析研究。因此要在準(zhǔn)確掌握配電網(wǎng)線損計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，綜合分析光伏電站在接入配電網(wǎng)時(shí)，不同的接入容量以及接入位置與配電網(wǎng)的實(shí)際線損之間的關(guān)系，從而為光伏電站的并網(wǎng)運(yùn)行提供可靠的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】光伏電站；并網(wǎng)運(yùn)行；配電網(wǎng)；線損率

1引言

隨著傳統(tǒng)能源匱乏問題的日益突出，太陽(yáng)能作為一種可再生性的清潔能源得到了越來越廣泛的重視，而光伏電站則是開發(fā)利用太陽(yáng)能的一個(gè)重要途徑。在目前，我國(guó)在光伏發(fā)電方面取得了較快的進(jìn)步，而光伏產(chǎn)業(yè)也成為了新能源產(chǎn)業(yè)中的主要發(fā)展方向之一?，F(xiàn)階段的光伏產(chǎn)業(yè)主要采取的是集中規(guī)模化建設(shè)和分散開發(fā)相結(jié)合，并通過中高壓接入配電網(wǎng)的模式，極大的提高了光伏發(fā)電的利用率。不過在將光伏電網(wǎng)并入配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)配電網(wǎng)線損造成一定的影響，這將直接關(guān)系到供電的質(zhì)量和效率，所以要高度重視光伏電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行后其不同的接入容量以及接入位置對(duì)配電網(wǎng)線損之間的關(guān)系，充分了解對(duì)配電網(wǎng)線損率可能產(chǎn)生影響的相關(guān)因素，并通過計(jì)算分析獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，從而有效促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

2光伏電站并網(wǎng)配網(wǎng)線損率影響概述

在分析光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率的影響時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)配電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來進(jìn)行線路分析，并合理選擇配電網(wǎng)線損的計(jì)算方法，從而為研究光伏電站并網(wǎng)對(duì)配網(wǎng)線損的影響奠定良好的基礎(chǔ)。在計(jì)算配電網(wǎng)系統(tǒng)的線損情況時(shí)，可以將配電網(wǎng)系統(tǒng)線路合理劃分，然后對(duì)其阻抗分別進(jìn)行計(jì)算。在得出Ri+jXi后還應(yīng)對(duì)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)記錄，且可以將第一節(jié)點(diǎn)設(shè)定為電源母線，以便于計(jì)算所有節(jié)點(diǎn)的功率分配情況[1]。在計(jì)算功率時(shí)應(yīng)合理選擇相應(yīng)的計(jì)算公式，同時(shí)要準(zhǔn)確掌握所有節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓和配電網(wǎng)系統(tǒng)的輸送功率之間的關(guān)系。而在計(jì)算配電網(wǎng)線損時(shí)還要充分考慮電網(wǎng)負(fù)荷功率等因素。這主要是由于在配電網(wǎng)接入光伏電源后，其線路的原有功率也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，這會(huì)直接影響配電網(wǎng)并網(wǎng)后的線損情況。我國(guó)光伏電站大多采用的是集中供電方式，因此在配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，其電壓會(huì)呈現(xiàn)逐漸降低的變化，且饋線潮流方向也就是電壓降低的方向。此時(shí)饋線的傳輸功率則會(huì)相應(yīng)的下降，但是負(fù)荷電壓則會(huì)出現(xiàn)增加的情況，這使得饋線外電壓會(huì)形成一定程度的偏差。根據(jù)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光伏電站并網(wǎng)后，配電網(wǎng)線損以及饋線負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的改變。光伏電站的不同接入節(jié)點(diǎn)位置以及不同接入容量，都會(huì)造成電流流向上的各支路功率產(chǎn)生不同的變化。特別是規(guī)模化的光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，其光伏電池由于具有較大的容量，因此更加容易對(duì)局部潮流的實(shí)際分布產(chǎn)生較大的影響，而當(dāng)接入容量進(jìn)一步加大時(shí)，全網(wǎng)的潮流分布都可能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，并直接關(guān)系到配電網(wǎng)的實(shí)際線損情況。也就是說，當(dāng)光伏電站并網(wǎng)后，配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和光伏電站接入節(jié)點(diǎn)的實(shí)際負(fù)荷以及位置等因素，都是影響其線損率的重要因素。所以在計(jì)算配電網(wǎng)線損時(shí)要先對(duì)各配電線路中的損耗情況進(jìn)行計(jì)算，并以此為基礎(chǔ)來合理確定系統(tǒng)整體的線損率。而為了提高線損計(jì)算的效率，簡(jiǎn)化計(jì)算方法，可以結(jié)合負(fù)荷節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行計(jì)算。不過在計(jì)算中要注意合理選擇相關(guān)計(jì)算參數(shù)，并進(jìn)行必要的修正，才能避免出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)處理偏差的問題，提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性。在具體的計(jì)算過程中，要通過對(duì)負(fù)荷電壓以及線路帶載率的綜合分析才能準(zhǔn)確確定光伏發(fā)電的實(shí)際容量，這樣才能更加科學(xué)的分析了解光伏電站并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)線損率的影響。

3配電網(wǎng)線損受光伏電站并網(wǎng)影響的具體分析

3.1配電網(wǎng)線損受光伏電站并網(wǎng)不同接入位置的影響

在研究光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響時(shí)，首先應(yīng)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)位置的光伏電量變化情況進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算其對(duì)配電網(wǎng)線損的實(shí)際影響程度。因此在計(jì)算配電網(wǎng)線損時(shí)應(yīng)合理選擇并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)類型的不同沿饋線方向計(jì)算潮流大小，從而就可以了解配電網(wǎng)的線損情況。以PQ類型節(jié)點(diǎn)為例，分別對(duì)其不同節(jié)點(diǎn)位置的負(fù)荷功率中的視在功率、幅值和功率因素進(jìn)行分析，同時(shí)計(jì)算在接入光伏電站后的潮流幅值和相位等參數(shù)。在完成對(duì)實(shí)際潮流的計(jì)算后，就能夠根據(jù)計(jì)算結(jié)果，通過優(yōu)化光伏電站接入位置來改變潮流在配網(wǎng)系統(tǒng)中分布情況，并準(zhǔn)確計(jì)算出配電網(wǎng)的實(shí)際輸電功率[2]。同時(shí)根據(jù)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的分析研究，由于其所需功率是由光伏電站并網(wǎng)以及首端變電站來供給的，因此光伏電站在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，其接入位置與接入首端電源的位置相比應(yīng)相對(duì)較近，這樣才能使配電網(wǎng)線損得到明顯的降低，說明將光伏電站并網(wǎng)接入配電網(wǎng)對(duì)于減少配電網(wǎng)線損具有重要的作用，而光伏電站的具體接入位置則會(huì)直接影響配電網(wǎng)的線損情況。在計(jì)算時(shí)可以通過計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)來高效準(zhǔn)確的計(jì)算不同饋線系統(tǒng)的線損情況。根據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果以及相關(guān)資料數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，配電網(wǎng)線損在受到光伏電源以及光伏電站并網(wǎng)接入位置變化等因素的影響后，一般會(huì)呈現(xiàn)出前期降低而后逐漸增加的變化特點(diǎn)，而饋線中部則是最小線損點(diǎn)，因此為了盡量降低配電網(wǎng)線損，在保證電壓約束的基礎(chǔ)上，應(yīng)在具有輻射鏈型特點(diǎn)的支路中選擇其中部位置來將光伏電站并網(wǎng)接入。因此分析配電網(wǎng)線損受光伏電站并網(wǎng)不同接入位置的影響在優(yōu)化光伏電站選址工作中具有重要的作用，同時(shí)也可以進(jìn)一步提高光伏發(fā)電能源利用率，并促進(jìn)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展成熟。

3.2配電網(wǎng)線損受光伏電站并網(wǎng)不同接入容量的影響

在分析光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響時(shí)還需要對(duì)光伏電站并網(wǎng)時(shí)的實(shí)際接入容量這一因素進(jìn)行計(jì)算分析，這樣能夠更加準(zhǔn)確的掌握配電網(wǎng)線損受光伏電站并網(wǎng)的具體影響。以PQ節(jié)點(diǎn)類型為例，在將光伏電源接入到其節(jié)點(diǎn)位置的條件時(shí)，分別對(duì)不同注入容量條件下的有功損耗情況進(jìn)行計(jì)算。通過對(duì)配電網(wǎng)線路線損資料的廣泛收集以及結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，隨著光伏電站并網(wǎng)接入容量的增加，會(huì)造成配電網(wǎng)線損出現(xiàn)前期減小以及后期逐步增加的變化[3]。由此說明光伏電站并網(wǎng)后的接入容量會(huì)直接影響支路潮流，也就是說潮流與光伏電站的接入容量在一段時(shí)間內(nèi)將呈反比例關(guān)系。當(dāng)光伏電站并網(wǎng)的接入位置保持不變的條件下，此時(shí)配電網(wǎng)線損會(huì)相應(yīng)的減少。但是當(dāng)接入容量達(dá)到一定程度時(shí)，配電網(wǎng)會(huì)受其自身特性限制而出現(xiàn)線損增加的情況，因此在光伏電站的實(shí)際并網(wǎng)運(yùn)行中要充分考慮其接入容量這一要素，合理控制接入容量，優(yōu)化光伏電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行方式，從而保證配電網(wǎng)供電的質(zhì)量和效率。

4結(jié)語

傳統(tǒng)能源的日益匱乏已經(jīng)成為制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸，而隨著綠色環(huán)保理念的不斷深化，新能源的開發(fā)利用已經(jīng)成為重要的戰(zhàn)略方向。近年來，光伏產(chǎn)業(yè)在我國(guó)已經(jīng)得到了較快的發(fā)展應(yīng)用，但是在光伏電站的并網(wǎng)運(yùn)行過程中還需要加強(qiáng)對(duì)其與配電網(wǎng)線損之間關(guān)系的研究，并通過對(duì)影響程度的計(jì)算分析來優(yōu)化光伏電站的接入容量以及接入位置，從而盡量減少其對(duì)配電網(wǎng)線損的影響，提高配電網(wǎng)在光伏電站并網(wǎng)后運(yùn)行的穩(wěn)定性以及供電效率質(zhì)量，從而為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更加可靠的能源保障，并進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]程成，史志寒，吳鵬鵬，徐滔.光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018(21):206.

[2]王玉柱.光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響的研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016(17):26.

作者：杜強(qiáng) 張小雷 劉東岐 單位：中廣核新能源投資有限公司安徽分公司