光伏电站并网对配电网线损率影响的研究

2016-09-28王玉柱

中国新技术新产品 2016年17期

关键词：损率馈线电站

王玉柱

（珠海电力设计院有限公司，广东珠海 519000）

光伏电站并网对配电网线损率影响的研究

王玉柱

（珠海电力设计院有限公司，广东珠海 519000）

为了降低电网系统运行中的能耗，实现节能减排的发展目标，需要加快智能电网建设的步伐，提高各种清洁能源的利用效率。光伏电站并网在实际的应用过程中产生了良好的效果，提高了智能电网的服务功能。与此同时，这种并网方式对于配电网线损率也有一定的影响，需要技术人员对光伏电站并网的相关内容有着必要的了解，延长智能电网系统的使用寿命。相关的研究报告指出：接入光伏电源后，随着光伏容量的变大，系统的网损也会发生一定的改变。

光伏电站；配电网线损率；服务功能；使用寿命；清洁能源

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

结合配电网的整体架构，可以采取有效的方法对其中的配电线路进行有效地分析。在对配电网线损率的分析过程中，将整个的线路分为n段，并记录下每一段上的阻抗，即Ri+jXi。完成这样的工作后，应该按照一定的方式对所有的节点进行编号，并将其中的第一个节点视为电源母线，则所有节点对应的功率分别为：

由以上的计算公式可知，配电网线路工作时的传输功率与各节点电压有着紧密的联系。在对配电网线损率研究的过程中，技术人员也需要考虑其中的负荷功率。这样的工作机制客观地说明了光伏电站中的电源接入后，原来线路的传输功率与对应的电压将会发生改变，将会对配电网线损率造成一定的影响。常见的集中供电的配电网主要呈辐射状，决定了电压大小的变化趋势。当这种配电网处于稳定的工作状态时，其中的电压将会逐渐地降低，降低的方向为馈线潮流的方向。同时，随着馈线上传输功率的减少，各节点上负荷的电压将会逐渐地被提高，致使除馈线以外负荷节点处的电压出现了偏差。这些方面的基本内容，客观地说明了光伏电源的具体位置或者总容量的大小，与它实际工作中沿馈线方向负荷节点处被抬高的电压有着必然的联系。

在不同节点电压的约束条件作用下，由于光伏电站容量的变化，致使不同支路上的功率流动方向发生了一定的改变。对于总容量非常大的光伏电池，很容易引起局部区域的潮流分布变化，进而影响配电网的网损。常见的影响光伏电站网损的主要因素包括：网络的拓扑结构；光伏电站作用下的节点位置；不同节点上负荷的容量大小。在计算系统总网损的过程中，首先需要根据不同线路损耗率的大小确定具体支路的功率损耗。目前计算配电网潮流的主要计算方法为前推回代带算法，具体的计算过程中需要确定参考负荷节点。这种计算方法的主要优势体现在：程序简单，具体的操作目标易实现；实际的计算速度快、效率高。但是，这种计算方法使用中对于不同节点的网络处理容易出现偏差，需要对某些重要的参数进行必要地修正。在光伏电站实际工作的过程中，线路损耗率的大小需要确定出光伏发电的容量大小，光伏电站容量的计算主要依靠的是线路带载率及负荷电压的大小等。

二、光伏电站接入位置和容量与配电网线损率的关系

（一）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。

（二）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。