分布式光伏发电系统浅论

苏静任俊爽赵晨星

国网铁岭供电公司辽宁省铁岭市112000

摘要：近年来光伏产业的迅猛发展，分布式光伏大规模推广应用已成为一种趋势。间歇性强的分布式光伏大量接入配电网，给配电网带来了电能质量、谐波等诸多问题，影响了电网的安全稳定运行，分布式光伏发电特性分析是有效解决以上问题的重要基础。文中分析了分布式光伏发电的运行特点，同时分析了分布式光伏发电当中存在的问题，最后提出了分布式光伏发电的对策。希望为我国分布式光伏的推广应用提供建议。

关键词：分布式；光伏发电；系统

分布式光伏发电作为我国的新型能源之一，其具备了清洁干净、能源分布广、发电过程简单、噪音小等特点，推广分布式光伏发电对电力行业发展有着重要意义。现如今，我国大力发展分布式光伏发电相关技术，有关学者表明，虽然如今分布式光伏发电应用范围还比较局限，但在未来5年中将会急速发展，推动电力企业改革。基于此，为了能够实现生态环境和社会经济协同发展，有关部分、企业必须加强分布式光伏发电的研究工作，从而提高分布式光伏发电的应用范围。

1分布式光伏发电的运行特点

1.1太阳能辐射强度受到四季更迭、昼夜转换及阴晴变化等条件的影响，发电量随机波动性和间歇性强，其输出功率预测的复杂程度和难度较大，而传统配电网的负荷预测以本供电区域内各用户负荷增长的最大需求为目标，并未考虑到新能源的接入。

1.2分布式光伏接入配电网后，传统辐射状的无源配电网变成了有源网络，潮流开始双向流动，对原配电网的电压特性、短路特性、继电保护等都会产生影响。例如，分布式光伏的并入不仅会改变现有电网有功功率流向，也会改变无功功率流向，无功电压水平受到影响，系统电压越限时，引起保护动作，影响电网安全运行。

1.3当原配电网由于电气故障、误操作或其它因素等原因造成停止供电后，由于分布式光伏发电的存在，有可能使电网停电区的部分线路仍维持带电状态，形成自给电力供应的孤岛。孤岛状态下电力公司会失去对线路电压、频率的控制，从而带来一系列的安全隐患及事故纠纷，危害人身安全，造成设备损害，这种情况是必须避免发生的。

2分布式光伏发电存在的问题

2.1光伏组件质量堪忧，目前工程中采用的光伏组件多为单晶硅、多晶硅、非晶硅等薄膜电池，作为太阳能发电系统的核心部件，也是最重要的部分。随着市场需求的快速增长，部分生产厂家在产品设计能力、工艺技术、设备性能、原材料质量以及企业管理没有及时跟上，造成了低质量产品的出现。常见的质量问题有组件装框密封不良、电池片隐裂、焊接问题引起的电池热斑、以及功率下降。上述质量问题，均存在与电池板里面，有一定的潜伏期，不会及时体现，因此，工作人员在验收电池板时，无法及时发现问题，只有使用专业的检测设备才可以发现这些问题。

2.2谐波污染与无功损耗严重，由于分布式光伏发电是直流电，需要采用电力设备进行交流电转换，从而应用到生产中。由于分布式光伏发电模式受光照影响严重，也就注定了分布式光伏发电系统带有一定的间歇性与随机性，从而造成大量电力设备出现谐波污染以及无功损耗，最终构成所谓的电网公害，进而引发更为严重的电能质量问题。由此可见，如今我国分布式光伏发电技术还不够成熟，如果不解决上述的问题会进一步提高环境污染，不仅无法推动电力行业发展，同时也会浪费大量的资源与资金。

2.3触电安全问题，分布式光伏发电项目是将太阳能转化为电能，因此，在许多工作项目中都涉及用电安全，如电气安装、施工用电、并网调试环节等。在施工用电方面，电线混乱共存，配电线路老化，漏电保护器失灵等问题都会引发触电危险，产生触电安全隐患。在电气安装方面，工作人员操作不规范，带电作业，未做好防护措施等都会产生安全问题，发生触电危险。在并网调试方面，未按照操作流程规范操作，未做好防护措施，调试人员综合素质较差等也是存在的触电危险源，易产生触电隐患。

2.4当供电系统因故障事故或停电维修等原因停止工作时，接入配电网的分布式光伏发电仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态，这种现象被称之为孤岛现象，孤岛现象包括计划性和非计划性两种。其中，非计划性的孤岛现象难以提前获知，导致此种类型的电网具有危险性，为电网工作人员，以及电网的生命财产安全埋下隐患。除此以外，由于配电网中的主网，无法对孤岛现象中的电压值、输电频率进行有效控制，孤岛运行的电网则会对其他设备造成损坏，包括公共设备，以及个人设备。

3分布式光伏发电的发展对策

3.1不断吸收并培育分布式光伏产业的技术人才

各大分布式光伏发电企业不断引进和培育实用性的技术型人才，是保障分布式光伏发电业不断进步和发展的最基本要素。

3.2多手段减少谐波污染与无功损耗

为了能够消除智能微网谐波污染与无功损耗，对整个分布式光伏发电系统发展有着重要影响。现如今，消除微网谐波污染可以采用谐波臂长技术来抑制谐波释放，也可以从元购入手，对谐波源自身的进行改善与改良，从而减少谐波的生产与注入，该种方法非常适用于谐波源电力电子装置系统中。无功损耗多是由于生产谐波的电子设备所生产的设备，因此在谐波源的同时也能够降低功耗。现如今，对于谐波源和无损耗进行改善，主要通过外加补偿装置得以实现，例如固态切换开关、动态电压恢复器等。再者，柔性交流输电技术的应用与储能设备的升级，能够极大改善谐波污染与无功损耗。

3.3预控触电安全问题的措施

触电安全问题是分布式光伏发电项目建设中存在的主要安全问题，解决触电安全问题，做好预控措施具有重要的作用。预控触电安全问题需要做到以下几点。（1）严格检查线路设备，保证线路接法正确。电线线路混乱是引发触电危险的主要原因，通过检查线路设备，能够避免出现电线线路混乱问题，提高安全性，降低发生触电安全问题的几率。（2）加大监督力度，时刻检查电线是否存在老化现象，施工人员的操作是否规范，施工方案是否准确，施工人员是否具备上岗资格等内容，严格把关，保证做好预防措施。做好预控触电安全问题措施有助于保障工作人员安全，降低触电事故发生的可能性，具有重要的作用。

3.4符合配电网的需求

不同的配电地区对配电的需求也不统一，所以要想分布式光伏发电要与主动配电网间协调发展，就要考虑每个地区的不同需求，根据这种需求运用相应的配电技术。首先要考虑的就是供电能力，只有提高供电能力才能保证分布式光伏发电的稳定性。分布式光伏发电因为运用了太阳能，因此还要考虑电能的储存技术，保证供电能力的稳定。还有一些地区因为用电量较大，所以在电网分布上接入点过多，而且内部结构较为复杂，因此在这类地区首先要考虑的就是发电的功率能否满足当地的用电需求，还要安装充分的保护系统，只有分布式光伏发电技术符合需求，才能根本保证分布式光伏发电与主动配电网的协调发展。

总之，分布式光伏发电的优势如此明显，能够给我国的电力行业发展提供充足的动力，尽管面临的问题颇多，分布式光伏发电也处在起步阶段，但只要合理规划，努力进行科研攻关，分布式光伏发电的前景会更加光明。

参考文献：

[1]陈浩龙.光伏发电系统与配电网的交互影响[J].电子技术与软件工程，2017，07：247.

[2]梁伟雄.0.4kV分布式光伏发电系统的应用与并网[J].机电信息，2017，18：26-27.

[3]张世翔，沈英.3MW屋顶分布式光伏发电系统方案设计[J].上海电力学院学报，2017，03：234-238.

[4]薛书倩.分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析[J].江西建材，2017，23：191.

[5]刘胜佳.分布式光伏发电系统的设计与性能分析[J].科技与创新，2016，20：95-96.