秦蓉蓉
（国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司新疆阿克苏843000）
摘要：随着工业技术的不断发展和变革，社会各行各业对于电能的需求也日益增长，人们对于电能安全性和可靠性的要求越来越高。面对日益减少的能源资源问题，企业要想在激励的市场竞争中依旧保持有利地位，就必须要应用电气技术的新工艺以及新设备，从而尽最大可能的使用清洁能源，满足社会可持续发展要求。分布式光伏并网发电系统利用光伏组件，能够将太阳能直接转化为电能的分布式发电系统，具有节能性和环保性以及经济性。但是也对配电网的电能质量产生了一定的影响，因此需深入对分布式并网发电系统进行研究和分析。
关键词：分布式光伏并网发电系统；配电网；电能质量
一、分布式光伏发电系统接入配电网对电能质量的影响分析
1.1直流偏置问题
（1）直流偏置发生的原因。
由于分布式光伏发电系统在运行的过程中，会受到不同程度的主客观环境因素影响，对电网的运行会产生不利的因素，如果控制电路中运算放大器的零点漂移以及驱动电路发生不一致的现象从一定程度上来说容易导致逆变器输出电压产生直流分量的问题。而此时当光伏发电系统通过逆变器接入配电网时，就会将直流分量也接入到配电网之中，此时就会使整个配电网的运行产生直流偏离的故障问题。
（2）直流偏置问题的危害。引起配电网电压出现变化一般有以下原因：分布式光伏发电系统的启动或停止、分布式光伏发电和分布式发电中的反馈阶段电压控制下的系统设施之间互相作用、分布式发电设备的输出功率出现变化。通常情况下，配电系统的结构都是辐射状或单向潮流，将分布式光伏发电系统接入配电网致使配电网线路之中的无功功率和有功功率发生改变，进而导致配电网当中的线路潮流大小与方向也发生了相应的变化。当安装分布式发电的容量和位置不一样时，有可能导致分布式发电的节点负荷低于输出功率的情形出现，造成反潮流现象的发生。不管是太阳能还是风能发电，均要受到天气的影响，因而当配电网中并入分布式光伏发电系统后，很难预测潮流的大小及方向。分布式光伏发电中电源输出功率的大小会随太阳辐射情况发生相应改变，其受太阳辐射的影响较大。因而对配电网电压的调节通常使用投切电容电抗器，而对动态无功的调节一般不予配置相应的设备。由此可以看出无法对负荷潮流加以预测是配电网中电压调节的难点，极有可能导致电压超标现象的发生。
1.2谐波污染问题
（1）引起谐波污染的原因。分布式光伏发电系统接入配电网后，由于逆变器的开关管设置成了死区，因而会引起谐波污染。为了避免逆变器桥臂上以及上下开关之间发生直通情形，通常在逆变器的控制开关处将其设置成了死区，此时两者均是关断状态，这时电感电流决定了逆变器的电压。由此导致逆变器发出的理想波形与实际输出的波形存在一定的差异，这种差异就是方波，基波分量以及谐波分量都包含在方波之中。并且开关频率的整数倍数周围会出现较为严重的高频谐波。这就使得电流会产生畸变或者电压畸变。
（2）谐波的危害。a.降低配电网输电效率。在配电网线路中存在线路阻
抗，谐波电流在配电网线路中的流动负载线路阻抗上产生功率的损耗。在一般情况下，配电网中不会存在较大的电流畸变。但是在分布式光伏并网系统接入配电网以后，其逆变器在运行的过程中会产生高频谐波。而集肤效应的存在，会使得谐波阻抗比基波阻抗增加，因此造成功率损耗的增加，造成配电网中出现线损的现象，降低了配电网输电效率。b.增加电晕损耗。在配电网建设的过程中，大多是通过架空线路来实现的，架空线路会产生电晕。电晕的大小和配电网电压峰值有着密切的关系。配电网系统在正常运行的情况下，电压基波都不会超过电压指标的要求。在分布式光伏并网发电系统接入配电网以后，会产生高频的谐波，谐波的存在会使得电压峰值超过额定值，从而产生电晕，增加电晕损耗。c.营销电缆的使用寿命。在配电网中，很多的线路都是采用的电缆，谐波如架空路线一样会对配电网中的线缆造成影响，还会造成成配电网输出电压出现尖峰的情况。在出现电压尖峰的时候，会造成电缆绝缘层出现迅速老化的现象，并导致局部放电，增加线缆温度，直接影响到了线缆的正常使用，缩短了线缆的正常使用寿命。在正常情况下，额定电压越高，谐波对线缆的危害也就越大。配电网系统中的线缆存在分布电容，当线缆中电容和电感接触后引起谐波，从而加重了谐波对电缆的危害，在很大程度上缩短了线缆的使用寿命。d.影响居民的用电安全。在居民的用电中，存在计算机、荧光灯等大量谐波的家电用器，这些谐波会从配电网中的零线中流过，而零线的导电的性能不强。如果有大量的谐波电流流过谐波时，就会造成零线线路损耗，导线就发热，从而导致导线绝缘老化，如果在严重的情况下，导线还会出现绝缘失效的现象引发短路，从而会引发火灾等事故，直接威胁到了用电用户的生命和财产安全。
二、对分布式光伏发电带来的影响的应对措施：
2.1在做配电网规划是要充分考虑分布式光伏发电对配电网运行的影响，防止“孤岛现象”可能会对系统、维修人员等造成的危害。
2.2对光伏设备入网要严格把关。光伏发电装置逆变器应严格执行现行国家、行业标准中规定的包括元件容量、电能质量和低压、低频、高频、接地等涉网保护方面要求。
2.3加强光伏发电站继电保护设备的把关。分布式光伏发电的继电保护及安全自动装置配置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，其技术条件应符合现行国家标准GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL/T584-2007《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》和GB50054-2011《低压配电设计规范》的要求。
2.4加强无功配置管理，防止谐波对配电网的影响。（1）通过380V电压等级并网的光伏发电系统应保证并网点处功率因数在超前0.98至滞后0.98范围内；（2）通过10kV电压等级并网的分布式发电系统的无功功率和电压调节能力应满足相关标准的要求，选择合理的无功补偿措施；分布式发电系统无功补偿容量的计算，应充分考虑逆变器功率因数、汇集线路、变压器和送出线路的无功损失等因素；通过10kV电压等级并网的分布式发电系统功率因数应实现超前0.95至滞后0.95范围内连续可调；分布式发电系统配置的无功补偿装置应优先利用逆变器的无功调节能力，必要时也可安装动态无功补偿装置。
三、总结
随着社会的发展，人们对用电安全性和稳定性的要求也越来越高。分布式光伏发电技术作为一种新型的发电技术，实现了太阳能到电能的转换，在配电网系统中得到了广泛的运用，促进了我国经济的发展和电力事业的发展。但分布式光伏并网发电系统并入配电网系统以后，也给配电网系统的安全运行和配电网的稳定性造成了重大的影响，配电网质量问题也日益突出。同时，人们对配电网电能质量也越来越高，因此，加强对分布式光伏并网发电系统接入配电网后对电能质量产生影响的分析，对于找出解决电能质量问题的办法显得尤为重要。
参考文献：
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[3]朱俊裕.分布式光伏并网发电系统电能调节装置的设计与实现[D].南昌大学，2013.
作者简介：
秦蓉蓉（1985.07.10），女，河北，汉，本科，工程师，调度运行方式，国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司。