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光伏电站并网对配电网线损率影响

【摘要】在光伏电站的并网过程中,针对其对配电网线损情况的影响还要进行深入的分析研究。因此要在准确掌握配电网线损计算方法的基础上,综合分析光伏电站在接入配电网时,不同的接入容量以及接入位置与配电网的实际线损之间的关系,从而为光伏电站的并网运行提供可靠的参考依据。

【关键词】光伏电站;并网运行;配电网;线损率

1引言

随着传统能源匮乏问题的日益突出,太阳能作为一种可再生性的清洁能源得到了越来越广泛的重视,而光伏电站则是开发利用太阳能的一个重要途径。在目前,我国在光伏发电方面取得了较快的进步,而光伏产业也成为了新能源产业中的主要发展方向之一。现阶段的光伏产业主要采取的是集中规模化建设和分散开发相结合,并通过中高压接入配电网的模式,极大的提高了光伏发电的利用率。不过在将光伏电网并入配电网运行时,会对配电网线损造成一定的影响,这将直接关系到供电的质量和效率,所以要高度重视光伏电网并网运行后其不同的接入容量以及接入位置对配电网线损之间的关系,充分了解对配电网线损率可能产生影响的相关因素,并通过计算分析获得准确的数据信息,从而有效促进光伏产业的健康发展。

2光伏电站并网配网线损率影响概述

在分析光伏电站并网对配电网线损率的影响时,应首先根据配电网系统的结构特点来进行线路分析,并合理选择配电网线损的计算方法,从而为研究光伏电站并网对配网线损的影响奠定良好的基础。在计算配电网系统的线损情况时,可以将配电网系统线路合理划分,然后对其阻抗分别进行计算。在得出Ri+jXi后还应对所有节点进行编号记录,且可以将第一节点设定为电源母线,以便于计算所有节点的功率分配情况[1]。在计算功率时应合理选择相应的计算公式,同时要准确掌握所有节点的实际电压和配电网系统的输送功率之间的关系。而在计算配电网线损时还要充分考虑电网负荷功率等因素。这主要是由于在配电网接入光伏电源后,其线路的原有功率也会发生相应的改变,这会直接影响配电网并网后的线损情况。我国光伏电站大多采用的是集中供电方式,因此在配电网运行稳定时,其电压会呈现逐渐降低的变化,且馈线潮流方向也就是电压降低的方向。此时馈线的传输功率则会相应的下降,但是负荷电压则会出现增加的情况,这使得馈线外电压会形成一定程度的偏差。根据以上分析可以发现,当光伏电站并网后,配电网线损以及馈线负荷节点电压都会产生相应的改变。光伏电站的不同接入节点位置以及不同接入容量,都会造成电流流向上的各支路功率产生不同的变化。特别是规模化的光伏电站并网运行时,其光伏电池由于具有较大的容量,因此更加容易对局部潮流的实际分布产生较大的影响,而当接入容量进一步加大时,全网的潮流分布都可能会出现相应的变化,并直接关系到配电网的实际线损情况。也就是说,当光伏电站并网后,配电网的网络拓扑结构和光伏电站接入节点的实际负荷以及位置等因素,都是影响其线损率的重要因素。所以在计算配电网线损时要先对各配电线路中的损耗情况进行计算,并以此为基础来合理确定系统整体的线损率。而为了提高线损计算的效率,简化计算方法,可以结合负荷节点来进行计算。不过在计算中要注意合理选择相关计算参数,并进行必要的修正,才能避免出现节点处理偏差的问题,提高线损计算的准确性。在具体的计算过程中,要通过对负荷电压以及线路带载率的综合分析才能准确确定光伏发电的实际容量,这样才能更加科学的分析了解光伏电站并网对电网线损率的影响。

3配电网线损受光伏电站并网影响的具体分析

3.1配电网线损受光伏电站并网不同接入位置的影响

在研究光伏电站并网对配电网线损率影响时,首先应对不同节点位置的光伏电量变化情况进行分析,并在此基础上计算其对配电网线损的实际影响程度。因此在计算配电网线损时应合理选择并网节点,并根据节点类型的不同沿馈线方向计算潮流大小,从而就可以了解配电网的线损情况。以PQ类型节点为例,分别对其不同节点位置的负荷功率中的视在功率、幅值和功率因素进行分析,同时计算在接入光伏电站后的潮流幅值和相位等参数。在完成对实际潮流的计算后,就能够根据计算结果,通过优化光伏电站接入位置来改变潮流在配网系统中分布情况,并准确计算出配电网的实际输电功率[2]。同时根据对不同节点负荷的分析研究,由于其所需功率是由光伏电站并网以及首端变电站来供给的,因此光伏电站在并网运行时,其接入位置与接入首端电源的位置相比应相对较近,这样才能使配电网线损得到明显的降低,说明将光伏电站并网接入配电网对于减少配电网线损具有重要的作用,而光伏电站的具体接入位置则会直接影响配电网的线损情况。在计算时可以通过计算机软件系统来高效准确的计算不同馈线系统的线损情况。根据对计算结果以及相关资料数据的分析发现,配电网线损在受到光伏电源以及光伏电站并网接入位置变化等因素的影响后,一般会呈现出前期降低而后逐渐增加的变化特点,而馈线中部则是最小线损点,因此为了尽量降低配电网线损,在保证电压约束的基础上,应在具有辐射链型特点的支路中选择其中部位置来将光伏电站并网接入。因此分析配电网线损受光伏电站并网不同接入位置的影响在优化光伏电站选址工作中具有重要的作用,同时也可以进一步提高光伏发电能源利用率,并促进我国光伏产业的快速发展成熟。

3.2配电网线损受光伏电站并网不同接入容量的影响

在分析光伏电站并网对配电网线损率影响时还需要对光伏电站并网时的实际接入容量这一因素进行计算分析,这样能够更加准确的掌握配电网线损受光伏电站并网的具体影响。以PQ节点类型为例,在将光伏电源接入到其节点位置的条件时,分别对不同注入容量条件下的有功损耗情况进行计算。通过对配电网线路线损资料的广泛收集以及结合相关的数据计算分析发现,随着光伏电站并网接入容量的增加,会造成配电网线损出现前期减小以及后期逐步增加的变化[3]。由此说明光伏电站并网后的接入容量会直接影响支路潮流,也就是说潮流与光伏电站的接入容量在一段时间内将呈反比例关系。当光伏电站并网的接入位置保持不变的条件下,此时配电网线损会相应的减少。但是当接入容量达到一定程度时,配电网会受其自身特性限制而出现线损增加的情况,因此在光伏电站的实际并网运行中要充分考虑其接入容量这一要素,合理控制接入容量,优化光伏电网并网运行方式,从而保证配电网供电的质量和效率。

4结语

传统能源的日益匮乏已经成为制约我国社会经济实现可持续性发展的瓶颈,而随着绿色环保理念的不断深化,新能源的开发利用已经成为重要的战略方向。近年来,光伏产业在我国已经得到了较快的发展应用,但是在光伏电站的并网运行过程中还需要加强对其与配电网线损之间关系的研究,并通过对影响程度的计算分析来优化光伏电站的接入容量以及接入位置,从而尽量减少其对配电网线损的影响,提高配电网在光伏电站并网后运行的稳定性以及供电效率质量,从而为我国的经济建设提供更加可靠的能源保障,并进一步促进我国新能源产业的健康发展。

参考文献

[1]程成,史志寒,吴鹏鹏,徐滔.光伏电站并网对配电网线损率影响的研究[J].山东工业技术,2018(21):206.

[2]王玉柱.光伏电站并网对配电网线损率影响的研究[J].中国新技术新产品,2016(17):26.

作者:杜强 张小雷 刘东岐 单位:中广核新能源投资有限公司安徽分公司

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