光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率影響的研究

程成　史志寒　吳鵬鵬　徐滔

摘 要：光伏產(chǎn)業(yè)作為目前我國大力發(fā)展并重點投資的能源產(chǎn)業(yè)，其快速的研究與投用對于減少傳統(tǒng)化石能源損耗及保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的價值及意義。綜合目前情況，本文對光伏電站并網(wǎng)相關(guān)問題進(jìn)行了說明，并對光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率影響進(jìn)行了分析，提出了配電網(wǎng)線路損耗計算的方式及對光伏電站接入位置與光伏電站接入容量對光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率影響，可為后期光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及利用提供技術(shù)參考及借鑒。

關(guān)鍵詞：光伏電站；配電網(wǎng)；線損率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.182

光伏發(fā)電屬于當(dāng)前新型的能源產(chǎn)業(yè)，對開發(fā)新能源及促進(jìn)能源節(jié)約具有重要價值。而結(jié)合目前實際情況，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展采取大規(guī)模集中開采、中高壓接入及分散開發(fā)方式，該種模式對提高光伏產(chǎn)業(yè)的利用效率發(fā)揮了重要的作用。但由于采取集中型光伏電站作為主要并網(wǎng)形式，在實際使用過程中難免造成配電線路損耗問題，對供電造成一定影響。因此，采取適當(dāng)?shù)姆绞郊哟髮夥a(chǎn)業(yè)并網(wǎng)過程中所造成的損耗問題應(yīng)作為重點進(jìn)行考慮與分析。而實現(xiàn)該問題，通過研究總結(jié)光伏電站并網(wǎng)對配電線路損耗的影響具有重要的價值及意義。

1 配電網(wǎng)的線損率

綜合當(dāng)前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采取適當(dāng)方式對配電線路進(jìn)行分析并對其線損率進(jìn)行有效計算與分析對開展光伏產(chǎn)業(yè)并網(wǎng)配電研究與減少線損具有一定價值。實際實施中，對于線損的計算，可從以下幾方面進(jìn)行考慮與分析。具體來講，將整個線路分為n段，并分別記錄阻抗，即Ri+jXi。同時，對以上所形成的各個節(jié)點進(jìn)行編號，并定義為第一節(jié)點為電源母線，即可對各節(jié)點所得功率進(jìn)行計算，具體功率計算公式如下：

由以上公式可知，配電網(wǎng)輸送功率與各節(jié)點電壓有密切的關(guān)系。因此，相關(guān)人員在對配電網(wǎng)線損率進(jìn)行計算中應(yīng)對電網(wǎng)負(fù)荷功率進(jìn)行考慮。即當(dāng)光伏電源接入后，原有線路功率將發(fā)生一定變化，且可能對配電網(wǎng)線損率的控制將具有重要的價值及意義。而目前，現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)集中供電模式下，當(dāng)配電網(wǎng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，電壓會逐漸降低，而同時饋線傳輸功率減少，負(fù)荷電壓逐漸提高使得饋線以外的電壓出現(xiàn)了偏差?；谝陨蟽?nèi)容及分析，光伏電站并網(wǎng)線損率與饋線負(fù)荷節(jié)點被抬高的電壓有密切關(guān)系。

此外，不同節(jié)點下，雖光伏電站容量變化，各支路功率在其電流流向下降發(fā)生一定程度的改變。尤其對于規(guī)模較大的光伏產(chǎn)業(yè)而言，由于光伏電池容量較大，則容易引起局部的潮流分布變化，從而會對配電網(wǎng)線損率造成一定影響。具體來將光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率的影響因素主要集中在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、光伏電站下的節(jié)點位置、節(jié)點負(fù)荷能量大小具有直接關(guān)系。對于以上分析，相關(guān)人員在對線損進(jìn)行計算中應(yīng)優(yōu)先確定不同線路的損耗率的大小，以便對線損進(jìn)行合理的確定；實現(xiàn)這一目的，優(yōu)先應(yīng)確定參考負(fù)荷的節(jié)點問題，這種方式計算優(yōu)點在于計算方式簡單及速度快，但，相對應(yīng)，采用該種方式實施計算，容易造成不同節(jié)點的處理偏差，必須對必要的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚娇蓪崿F(xiàn)對線損計算的目的。綜合以上分析，對于光伏發(fā)電行業(yè)并網(wǎng)線損率計算中，應(yīng)優(yōu)先通過線路帶載率及負(fù)荷電壓確定光伏發(fā)電容量大小，方可實現(xiàn)對線損率的計算。

2 光伏電站接入位置和容量與配電網(wǎng)線損率的關(guān)系

2.1 光伏電站接入位置與配電網(wǎng)線損率的關(guān)系

具體來講，光伏電量在不同節(jié)點下可能存在一定的變化，進(jìn)而對配電網(wǎng)線損率造成一定程度的影響。故，對于線損率計算中，只有確定并網(wǎng)節(jié)點類型及對配電網(wǎng)饋線方向潮流進(jìn)行分析與計算，才可實現(xiàn)對線損率計算的目的。對于此，相關(guān)人員在確定整個配電網(wǎng)系統(tǒng)潮流分布，在對輸電網(wǎng)輸電功率進(jìn)行有效的計算。如以不同節(jié)點為研究對象，在霍爾并網(wǎng)光伏電站所需功率后，可將首端變電站與并網(wǎng)光伏電站進(jìn)行結(jié)合，從而得出符合實際的功率大小。而基于當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，利用計算機軟件可實現(xiàn)對各饋線系統(tǒng)網(wǎng)損功率進(jìn)行計算，從而對各計算結(jié)果進(jìn)行必要評價與分析。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及資料，并結(jié)合各項數(shù)據(jù)測試結(jié)果表明，光伏電站接入位置、光伏電源的變化將對整個光伏產(chǎn)業(yè)配電網(wǎng)系統(tǒng)線路損耗率的產(chǎn)生一定影響及呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。而該問題的討論，可有效的確定光伏電站的選址問題，對于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及推動新能源的高速利用具有一定的價值及意義。

2.2 光伏電站接入容量與配電網(wǎng)線路損耗率的關(guān)系

通過研究發(fā)現(xiàn)，在選擇節(jié)點為主要參考點時，通過對光伏電站接入容量進(jìn)行評估與計算，從而可以得出配電網(wǎng)線路損耗的實際大小。同時，通過查閱相關(guān)資料及對各線路進(jìn)行評估與分析得出，光伏電站電容不斷增大時，配電網(wǎng)的線路損耗率將會逐漸呈現(xiàn)出先增加而后減少的趨勢。這一結(jié)果可以說明支路潮流與光伏電站接入容量之間的關(guān)系，即隨接入容量的逐漸增大會在一定時期內(nèi)呈現(xiàn)出反相的情況，從而可以降低配電網(wǎng)線損率。而當(dāng)將容量控制在某一范圍內(nèi)時，則處于供電系統(tǒng)自身因素，線路損率將呈現(xiàn)出增大的趨勢。這一規(guī)律，在實際使用中應(yīng)綜合實際情況分析與應(yīng)用。

3 結(jié)束語

結(jié)合目前情況，傳統(tǒng)能源的大量開發(fā)已造成了能源危機，影響當(dāng)前我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。光伏產(chǎn)業(yè)的開發(fā)與利用對推動我國能源節(jié)約及生態(tài)保護(hù)將發(fā)揮了重要作用及價值。結(jié)合目前情況，本文對當(dāng)前光伏電站并網(wǎng)中對配電網(wǎng)線路損耗的影響進(jìn)行了分析與說明，提出了配電網(wǎng)線路損耗計算的方式，并對光伏電站接入位置及光伏電站接入容量對光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率影響作用進(jìn)行了分析與說明，并提出了相關(guān)措施及評價方法，可為后期光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)線損率的計算提供參考及建議。

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