编者按：近年来，国家对清洁能源越来越重视，付光伏发电、光伏扶贫给予政策上的支持，国家电网公司、南方电网公司及各地方电力公司对分布式光伏电源建设也越来越重视，一大批光伏电站建成投运，为今后更好地建设推广光伏电站提供了可参考样本。鉴于此，本刊从2018年第1期起开设“光伏发电”专栏，进一步宣传分布式光伏发电项目建设、运行、维护方面的先进典型经验，探讨光伏电源投运后对现有电网有何影响，光伏电源如何高效融入大电网等，共同助力我国的光伏电源建设和光伏扶贫事业的发展。

    1 光伏电源影响配电网电压的基本原理
    1.1并网点处电压的影响
    农村配电网结构通常呈放射状，当光伏电源并人电网后，其运行将会影响并人点处电压质量。为方便分析，可将光伏电源并网系统简化为如图1所示。农村分布式光伏电源均是接在台区低压线路上，故图中已将台区变压器高压侧电压和线路阻抗等效至低压侧，ug为电网电压，uo为负载和光伏并网点电压，i1、io 、ipv分别为线路电流、负载电流和光伏电源入网电流，R1和coL1为配电线路电阻和电抗，Zloac，为负载阻抗。将光伏电源等效为电流源，可得到光伏电源并网点处的戴维南等效电路，如图2所示。



    由戴维南等效电路可得负载电压表达式：

    由式（3）可知，光伏电源并人电网将会使并人点的电压升高，并入功率越大电压提升越大，而且线路越长即线路阻抗越大电压抬高越多。当光伏电源提供有功和无功功率刚好满足负载需求时，配电线路上将无负载电流。
    1.2并网点位置对电压的影响
    农村配电网光伏电源建设地点一般根据光照强度和场地征用两方面来选择，而较少顾及配电线路上负荷分布情况。事实上，光伏电源接人电网后，系统潮流不再和传统配电系统一样单向由电源流向负荷，在负荷较轻时，潮流的方向可能会转向配电系统。图3所示为简化的有光伏电源接入的供电线路图，ZI1，ZI2，ZI3为线路阻抗，S1，S2，S3为配电线路负荷，PV为光伏电源，图中分别给出了光伏电源可能接人的0-3四个节点位置。

    为研究光伏电源不同接人位置对配电线路电压影响，可结合现场实际并根据图3利用MATLAB软件进行仿真分析。本文以国网湖北咸宁市咸安区供电公司10 kV南川13线为例，该线路分支至桂花镇南川村带有光伏电源，主线路长8 km，导线型号为JKLYJ-120 、两段分支线长5 km和6 km，导线型号为JKLYJ-70，计算得到配电线路阻抗参数如表1中所示。

    根据表1中的线路参数搭建MATLAB仿真模型，考虑负载较重的情况，设1、2、3三个节点负载功率分别为800、300、300 kVA、PV光伏电源功率200 kVA分别将PV光伏电源接人0、1、2、3四个节点进行仿真分析，记录各负载节点的电压值，绘制得各节点电压曲线如图4。从图4可以看出，当并网点在节点0时，各负载节点电压降落最多；当并网点在节点1时，各负载节点电压均有所提升；当并网点在节点2时，与并网点在节点1相比较，节点1电压未变，节点2和3电压均有提升；当并网点在节点3时，与并网点在节点2相比较，节点1和2电压未变，节点3电压有提高。由分析可知，负载较重的情况下，光伏电源接人末端负荷点处对农网配电线路电压改善作用更大。

[1] [2] [3]  下一页