光伏电站并网对配电网线损率影响的研究

光伏电站并网对配电网线损率影响的研究

摘要：结合目前情况，传统能源的大量开发已造成了能源危机，影响当前我国可持续发展战略的实施。光伏产业的开发与利用对推动我国能源节约及生态保护将发挥了重要作用及价值。结合目前情况，本文对当前光伏电站并网中对配电网线路损耗的影响进行了分析与说明，提出了配电网线路损耗计算的方式，并对光伏电站接入位置及光伏电站接入容量对光伏电站并网对配电网线损率影响作用进行了分析与说明，并提出了相关措施及评价方法，可为后期光伏电站并网对配电网线损率的计算提供参考及建议。关键词：光伏电站；配电网；线损率引言为了缓解能源危机，加快我国经济社会的发展速度，需要加大太阳能光伏发电技术的研究力度，增强智能电网的实际作用效果。光伏电站并网方式的不同，产生的经济效益也有所差异。当选择集中型光伏电站作为主要的并网形式时，将会对原来的配电网线损率造成一定的影响。加上光伏电站工作时的发电功能具有动态变化性的特点，也会对配电网正常的工作造成一定的影响。因此，需要采取可靠的研究方法总结出光伏电站对配电网线损率影响的大致规律。一、配电网的线损率光伏发电可以在一定程度上缓解能源紧张的问题。我国的太阳能光伏发电呈现出“大规模集中开发、中高压接入”与“分散开发、低电压就地接入”并举的发展趋势。太阳能光伏发电在并网方式上可分为大型电站形式和分布式电源形式，下面主要研究以集中型光伏电站形式并入配电网，对原有配电网线损的影响。光伏电站的并网视其容量的大小一般选择中压或低压配电网．目前我国的中压和低压配电网大多以辐射状电网为主，具有闭环设计、开环运行的特点。其电源来源为变电所低压母线，所以该级配电网可以认为是无源或单电源网络。因此，对于传统配电网而言，其功率的流动方向具有单一性，即潮流的方向是一定的。光伏电站的并网改变了配电网的潮流方向，使其从无源网络变成有源网络，而且由于光伏电站的发电功率具有随机性的特点，原有配电网的潮流会受到很大影响，导致节点电压分布线损和原有的继电保护方向发生变化。综合当前配电网结构，采取适当方式对配电线路进行分析并对其线损率进行有效计算与分析对开展光伏产业并网配电研究与减少线损具有一定价值。实际实施中，对于线损的计算，可从以下几方面进行考虑与分析。具体来讲，将整个线路分为n段，并分别记录阻抗，即Ri＋jXi。同时，对以上所形成的各个节点进行编号，并定义为第一节点为电源母线，即可对各节点所得功率进行计算，具体功率计算公式如下：由以上公式可知，配电网输送功率与各节点电压有密切的关系。因此，相关人员在对配电网线损率进行计算中应对电网负荷功率进行考虑。即当光伏电源接入后，原有线路功率将发生一定变化，且可能对配电网线损率的控制将具有重要的价值及意义。而目前，现有光伏产业集中供电模式下，当配电网处于稳定工作状态时，电压会逐渐降低，而同时馈线传输功率减少，负荷电压逐渐提高使得馈线以外的电压出现了偏差。基于以上内容及分析，光伏电站并网线损率与馈线负荷节点被抬高的电压有密切关系。此外，不同节点下，虽光伏电站容量变化，各支路功率在其电流流向下降发生一定程度的改变。尤其对于规模较大的光伏产业而言，由于光伏电池容量较大，则容易引起局部的潮流分布变化，从而会对配电网线损率造成一定影响。具体来将光伏电站并网对配电网线损率的影响因素主要集中在网络拓扑结构、光伏电站下的节点位置、节点负荷能量大小具有直接关系。对于以上分析，相关人员在对线损进行计算中应优先确定不同线路的损耗率的大小，以便对线损进行合理的确定；实现这一目的，优先应确定参考负荷的节点问题，这种方式计算优点在于计算方式简单及速度快，但，相对应，采用该种方式实施计算，容易造成不同节点的处理偏差，必须对必要的参数进行适当的修正方可实现对线损计算的目的。综合以上分析，对于光伏发电行业并网线损率计算中，应优先通过线路带载率及负荷电压确定光伏发电容量大小，方可实现对线损率的计算。二、光伏电站接入位置和容量与配电网线损率的关系2.1光伏电站接入位置与配电网线损率的关系在不同节点的作用下，光伏电站的光伏电量将会发生一定的变化，进而影响配电网线损率的大小。选定特定的并网节点的类型，可以对配电网沿馈线方向的潮流进行有效地计算，进而得出线损率的大小。当确定潮流的实际计算结果后，采取合理的光伏电站接入方式，可以对整个配电网系统的潮流分布进行有效地改变，从而得出配电网线路输入功率的实际大小。以不同节点的负荷为主要的研究对象，可以获得并网光伏电站所需的功率，将首端变电站与并网的光伏电站紧密地结合起来，将会计算出更加符合实际需要的功率大小。在实际的工作过程中，并网方式作用下的光伏电站的接入位置应该比首端电源的接入位置距离更近，主要是为了减少配电网的线路损耗。采用光伏电站并网的方式，在不同节点负荷电压变化的作用下，将会确定最佳的光伏电站接入位置，进而降低配电网的网损。同时，在信息化技术的支持下，利用计算机系统可以对馈线上的系统网损率进行科学地分析，并对具体的计算结果做出合理地评价。相关的研究报告指出：光伏电站接入位置的变化、光伏电源的变化等，将会使整个配电系统的网损率呈现先降低后升高的变化趋势。其中，配电网线路损耗率最低值位于馈线的中部。因此，当满足电压的所有约束条件后，可以在某条支路的中部周围建立光伏电站。2.2光伏电站接入容量与配电网线路损耗率的关系选择某一节点为主要的参考点，可以对光伏电站接入容量进行必要地计算，进而确定出配电网线路损耗率的实际大小。某些研究资料表明，根据实际潮流计算结果的大小，可知：当光伏电站并网容量不断增大时，配电网的线损率将会先减小后增大。这也客观地说明了支路潮流的变化随着光伏电站接入容量的增大，在某一时间段内可能会出现反相的现象，进而降低配电网的线路率。但是，当光伏电站的并网容量与某些节点周围的负荷容量比例控制在一定的范围内时，系统的网损将会增加。三、结语光伏电站并网对于配电网线损率有一定的影响，需要相关的研究人员结合光伏电站实际的工作过程，采取有效的方式控制配电网线损率大小，为智能电网应用范围的扩大提供可靠地保障。文中通过对光伏电站并网内容的分析，客观说明了它对促使配电网正常工作的重要性。参考文献：[1]徐永海，陶顺.兆瓦级光伏电站并网对配电网影响的仿真分析[J].电气应用，2012（21）：65.[2]马梦朝，赵义术.MW级光伏电站建模及其