探讨分布式光伏接入对配电网系统的影

响

    自 2012 年 9 月 14 日，国家能源局出台了《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的
通知》以来，国家发展分布式光伏方向日趋明确。近日，本报获悉已有硬性要求，要求国家
能源局在

2013 年第一季度末推出相关的分布式光伏补贴标准，届时，国内分布式光伏巨大

的市场将被开启。
　　但由于光伏自身的属性，行业对光伏是否会冲击电网安全仍有顾虑。本期特推出相关技
术文章，期待与读者共同学习。
　　光伏发电对电压的影响分析
　　集中供电的配电网一般呈辐射状。稳态运行状态下，电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接
入光伏电源后，由于馈线上的传输功率减少，使沿馈线各负荷节点处的电压被抬高，可能
导致一些负荷节点的电压偏移超标，其电压被抬高多少与接入光伏电源的位置及总容量大
小密切相关。通常情况下，可通过在中低压配电网络中设置有载调压变压器和电压调节器等
调压设备，将负荷节点的电压偏移控制在符合规定的范围内。对于配电网的电压调整，合理
设置光伏电源的运行方式很重要。在午间阳光充足时，光伏电源出力通常较大，若线路轻载，
光伏电源将明显抬高接入点的电压。如果接入点是在馈电线路的末端，接入点的电压很可能
会越过上限，这时必须合理设置光伏电源的运行方式，如规定光伏电源必须参与调压，吸
收线路中多余的无功。在夜间重负荷时间段，光伏电源通常无出力，但仍可提供无功出力，
改善线路的电压质量。光伏电源对电压的影响还体现在可能造成电压的波动和闪变。由于光
伏电源的出力随入射的太阳辐照度而变，可能会造成局部配电线路的电压波动和闪变，若
跟负荷改变叠加在一起，将会引起更大的电压波动和闪变。虽然目前实际运行的光伏电源并
没引起显著的电压波动和闪变，但当大量并网光伏电源接入时，对接入位置和容量进行合
理的规划依然很重要。
　　光伏发电对短路电流的贡献
　　通常认为在配电网络侧发生短路时，接入到配电网络中的光伏电源对短路电流贡献不
大，稳态短路电流一般只比光伏电源额定输出电流大

10%-20%，短路瞬间的电流峰值跟光

伏电源逆变器自身的储能元件和输出控制性能有关。在配电网络中，短路保护一般采用过流
保护加熔断保护。对于高渗透率的光伏电源，馈电线路上发生短路故障时，可能由于光伏电
源提供绝大部分的短路电流而导致馈电线路无法检测出短路故障。

1999 年，IEA-PVPS-

Task-5(国际能源署中的光伏技术工作组)在日本曾用 4 个不同厂家控制电流注入的逆变器连
接到一个配电网上的柱式变压器，然后在变压器另一侧进行短路试验。试验表明，短路电流
上升不超过故障前的

2 倍，1-2 个周波就隔离了故障。此外，日本还对一个 200kWp 的光伏

电源系统进行短路试验，研究发现：短路电流经过变压器后，电流变小，变压器过流保护
不动作。

2003 年，美国的 NERL(美国可再生能源国家实验室)曾做过关于分布式发电与配电

网络之间的交互影响的研究。采用以逆变器方式接入的分布式电源，仿真原型建立在
13.2kV 的中压配电网络上，分布式电源的容量是 5MW，研究重点是熔断保护特性。结果表