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光伏電站并網對配電網線損率影響

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光伏電站并網對配電網線損率影響

【摘要】在光伏電站并網過程中,針對其對配電網線損情況的影響還要進行深入的分析研究。因此要在準確掌握配電網線損計算方法的基礎上,綜合分析光伏電站在接入配電網時,不同的接入容量以及接入位置與配電網的實際線損之間的關系,從而為光伏電站的并網運行提供可靠的參考依據。

【關鍵詞】光伏電站;并網運行;配電網;線損率

1引言

隨著傳統(tǒng)能源匱乏問題的日益突出,太陽能作為一種可再生性的清潔能源得到了越來越廣泛的重視,而光伏電站則是開發(fā)利用太陽能的一個重要途徑。在目前,我國在光伏發(fā)電方面取得了較快的進步,而光伏產業(yè)也成為了新能源產業(yè)中的主要發(fā)展方向之一?,F階段的光伏產業(yè)主要采取的是集中規(guī)模化建設和分散開發(fā)相結合,并通過中高壓接入配電網的模式,極大的提高了光伏發(fā)電的利用率。不過在將光伏電網并入配電網運行時,會對配電網線損造成一定的影響,這將直接關系到供電的質量和效率,所以要高度重視光伏電網并網運行后其不同的接入容量以及接入位置對配電網線損之間的關系,充分了解對配電網線損率可能產生影響的相關因素,并通過計算分析獲得準確的數據信息,從而有效促進光伏產業(yè)的健康發(fā)展。

2光伏電站并網配網線損率影響概述

在分析光伏電站并網對配電網線損率的影響時,應首先根據配電網系統(tǒng)的結構特點來進行線路分析,并合理選擇配電網線損的計算方法,從而為研究光伏電站并網對配網線損的影響奠定良好的基礎。在計算配電網系統(tǒng)的線損情況時,可以將配電網系統(tǒng)線路合理劃分,然后對其阻抗分別進行計算。在得出Ri+jXi后還應對所有節(jié)點進行編號記錄,且可以將第一節(jié)點設定為電源母線,以便于計算所有節(jié)點的功率分配情況[1]。在計算功率時應合理選擇相應的計算公式,同時要準確掌握所有節(jié)點的實際電壓和配電網系統(tǒng)的輸送功率之間的關系。而在計算配電網線損時還要充分考慮電網負荷功率等因素。這主要是由于在配電網接入光伏電源后,其線路的原有功率也會發(fā)生相應的改變,這會直接影響配電網并網后的線損情況。我國光伏電站大多采用的是集中供電方式,因此在配電網運行穩(wěn)定時,其電壓會呈現逐漸降低的變化,且饋線潮流方向也就是電壓降低的方向。此時饋線的傳輸功率則會相應的下降,但是負荷電壓則會出現增加的情況,這使得饋線外電壓會形成一定程度的偏差。根據以上分析可以發(fā)現,當光伏電站并網后,配電網線損以及饋線負荷節(jié)點電壓都會產生相應的改變。光伏電站的不同接入節(jié)點位置以及不同接入容量,都會造成電流流向上的各支路功率產生不同的變化。特別是規(guī)?;墓夥娬静⒕W運行時,其光伏電池由于具有較大的容量,因此更加容易對局部潮流的實際分布產生較大的影響,而當接入容量進一步加大時,全網的潮流分布都可能會出現相應的變化,并直接關系到配電網的實際線損情況。也就是說,當光伏電站并網后,配電網的網絡拓撲結構和光伏電站接入節(jié)點的實際負荷以及位置等因素,都是影響其線損率的重要因素。所以在計算配電網線損時要先對各配電線路中的損耗情況進行計算,并以此為基礎來合理確定系統(tǒng)整體的線損率。而為了提高線損計算的效率,簡化計算方法,可以結合負荷節(jié)點來進行計算。不過在計算中要注意合理選擇相關計算參數,并進行必要的修正,才能避免出現節(jié)點處理偏差的問題,提高線損計算的準確性。在具體的計算過程中,要通過對負荷電壓以及線路帶載率的綜合分析才能準確確定光伏發(fā)電的實際容量,這樣才能更加科學的分析了解光伏電站并網對電網線損率的影響。

3配電網線損受光伏電站并網影響的具體分析

3.1配電網線損受光伏電站并網不同接入位置的影響

在研究光伏電站并網對配電網線損率影響時,首先應對不同節(jié)點位置的光伏電量變化情況進行分析,并在此基礎上計算其對配電網線損的實際影響程度。因此在計算配電網線損時應合理選擇并網節(jié)點,并根據節(jié)點類型的不同沿饋線方向計算潮流大小,從而就可以了解配電網的線損情況。以PQ類型節(jié)點為例,分別對其不同節(jié)點位置的負荷功率中的視在功率、幅值和功率因素進行分析,同時計算在接入光伏電站后的潮流幅值和相位等參數。在完成對實際潮流的計算后,就能夠根據計算結果,通過優(yōu)化光伏電站接入位置來改變潮流在配網系統(tǒng)中分布情況,并準確計算出配電網的實際輸電功率[2]。同時根據對不同節(jié)點負荷的分析研究,由于其所需功率是由光伏電站并網以及首端變電站來供給的,因此光伏電站在并網運行時,其接入位置與接入首端電源的位置相比應相對較近,這樣才能使配電網線損得到明顯的降低,說明將光伏電站并網接入配電網對于減少配電網線損具有重要的作用,而光伏電站的具體接入位置則會直接影響配電網的線損情況。在計算時可以通過計算機軟件系統(tǒng)來高效準確的計算不同饋線系統(tǒng)的線損情況。根據對計算結果以及相關資料數據的分析發(fā)現,配電網線損在受到光伏電源以及光伏電站并網接入位置變化等因素的影響后,一般會呈現出前期降低而后逐漸增加的變化特點,而饋線中部則是最小線損點,因此為了盡量降低配電網線損,在保證電壓約束的基礎上,應在具有輻射鏈型特點的支路中選擇其中部位置來將光伏電站并網接入。因此分析配電網線損受光伏電站并網不同接入位置的影響在優(yōu)化光伏電站選址工作中具有重要的作用,同時也可以進一步提高光伏發(fā)電能源利用率,并促進我國光伏產業(yè)的快速發(fā)展成熟。

3.2配電網線損受光伏電站并網不同接入容量的影響

在分析光伏電站并網對配電網線損率影響時還需要對光伏電站并網時的實際接入容量這一因素進行計算分析,這樣能夠更加準確的掌握配電網線損受光伏電站并網的具體影響。以PQ節(jié)點類型為例,在將光伏電源接入到其節(jié)點位置的條件時,分別對不同注入容量條件下的有功損耗情況進行計算。通過對配電網線路線損資料的廣泛收集以及結合相關的數據計算分析發(fā)現,隨著光伏電站并網接入容量的增加,會造成配電網線損出現前期減小以及后期逐步增加的變化[3]。由此說明光伏電站并網后的接入容量會直接影響支路潮流,也就是說潮流與光伏電站的接入容量在一段時間內將呈反比例關系。當光伏電站并網的接入位置保持不變的條件下,此時配電網線損會相應的減少。但是當接入容量達到一定程度時,配電網會受其自身特性限制而出現線損增加的情況,因此在光伏電站的實際并網運行中要充分考慮其接入容量這一要素,合理控制接入容量,優(yōu)化光伏電網并網運行方式,從而保證配電網供電的質量和效率。

4結語

傳統(tǒng)能源的日益匱乏已經成為制約我國社會經濟實現可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸,而隨著綠色環(huán)保理念的不斷深化,新能源的開發(fā)利用已經成為重要的戰(zhàn)略方向。近年來,光伏產業(yè)在我國已經得到了較快的發(fā)展應用,但是在光伏電站的并網運行過程中還需要加強對其與配電網線損之間關系的研究,并通過對影響程度的計算分析來優(yōu)化光伏電站的接入容量以及接入位置,從而盡量減少其對配電網線損的影響,提高配電網在光伏電站并網后運行的穩(wěn)定性以及供電效率質量,從而為我國的經濟建設提供更加可靠的能源保障,并進一步促進我國新能源產業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

[1]程成,史志寒,吳鵬鵬,徐滔.光伏電站并網對配電網線損率影響的研究[J].山東工業(yè)技術,2018(21):206.

[2]王玉柱.光伏電站并網對配電網線損率影響的研究[J].中國新技術新產品,2016(17):26.

作者:杜強 張小雷 劉東岐 單位:中廣核新能源投資有限公司安徽分公司

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