分布式光伏电源和配电网之间的交互影响，包括光伏电源对配电网的影响和配电网对光伏电源的影响两方面，本文将要点论述分布式光伏电源接入后对配电网的影响。光伏电源对配电网的影响包括：升高接人点电压、引起电压动摇、注入电流谐波和直流重量、直流侧接地毛病、对短路电流的奉献、非正常孤岛、对配电网络规划、规划和营运的影响和供给辅佐功用等。下面将从这7个方面对配电网络的影响进行具体评论。
1对电压的影响
会集供电的配电网一般呈辐射状。稳态运转状态下。电压沿馈线潮流方向逐步下降。接入光伏电源后，因为馈线上的传输功率削减，使沿馈线各负荷节点处的电压被举高.或许导致一些负荷节点的电压偏移超支。其电压被举高多少与接人光伏电源的方位及总容量巨细密切相关。一般状况下。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理器等调压设备，将负荷节点的电压偏移操控在契合规则的规模内。关于配电网的电压调整。合理设置光伏电源的运转方法很重要。在午间阳光充足时.光伏电源出力一般较大，若线路轻载，光伏电源将显着举高接人点的电压。假如接人点是在馈电线路的结尾，接入点的电压很或许会跳过上限，这时有必要合理设置光伏电源的运转方法，如规则光伏电源有必要参加调压，吸收线路中剩余的无功。在夜间重负荷时间段，光伏电源一般无出力，但仍可供给无功出力。改进线路的电压质量。
光伏电源对电压的影响还体现在或许形成电压的动摇和闪变。因为光伏电源的出力随入射的太阳辐照度而变。或许会形成部分配电线路的电压动摇和闪变，若跟负荷改动叠加在一起。将会引起更大的电压动摇和闪变。尽管现在实践运转的光伏电源并没引起显着的电压动摇和闪变。但当很多并网光伏电源接入时。对接入方位和容量进行合理的规划仍然很重要。
2对短路电流的奉献
一般以为在配电网络侧产生短路时。接入到配电网络中的光伏电源对短路电流奉献不大，稳态短路电流一般只比光伏电源额外输出电流大10%一20%.短路瞬间的电流峰值跟光伏电源逆变器本身的储能元件和输出操控功用有关。在配电网络中。短路维护一般选用过流维护加熔断维护。关于高浸透率的光伏电源，馈电线路上产生短路毛病时。或许因为光伏电源供给绝大部分的短路电流而导致馈电线路无法检测出短路毛病。
1999年，IEA—PVPS—Task一5(世界动力署中的光伏技能工作组)在日本曾用4个不同厂家操控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实验。实验标明.短路电流上升不超越毛病前的2倍。l一2个周波就阻隔了毛病。此外，日本还对一个200 kWp的光伏电源体系进行短路实验，研讨发现：短路电流通过变压器后。电流变小，变压器过流维护不动作。2003年。美国的NERUS](美国可再生动力国家实验室)曾做过关于分布式发电与配电网络之间的交互影响的研讨。选用以逆变器方法接人的分布式电源，仿真原型建立在13.2 kV的中压配电网络上。分布式电源的容量是5 MW，研讨要点是熔断维护特性。结果标明，当产生单相和三相毛病时，以逆变器方法接入的分布式电源对短路电流的奉献很小.短路电流首要来自主网，乃至比5 MW感应电机供给的短路电流还要小的多。因而，可以得出以操控电流注入的光伏电源逆变器对短路电流奉献不大的定论。3非正常孤岛跟着在配电网络中有越来越多的分布式电源接人。呈现非正常孤岛的或许性也越来越大，IEC[6】在1998年曾用“毛病树理论”剖析非正常孤岛产生后产生触电的或许性。2002年.IEA—PVPS—Task一5I 7 l曾用“毛病树理论”剖析光伏电源的非正常孤岛。在考虑光伏电源浸透率达6倍夜间负荷的极点景象下，发现非正常孤岛导致触电的或许性很小。概率小于10。9次，年。因而，只需办理妥当，加上光伏电源逆变器本身带有反孤岛功用。很多光伏电源的接人并不会给体系添加实质性的触电危险。一起。对荷兰区域一个典型低电压住宅区的配电网络就光伏电源体系产生孤岛的或许性进行研讨，发现该区光伏电源产生非正常孤岛运转的或许性低于10巧一10巧次/年，简直为零。因而，以为在住宅区很多接人光伏电源导致产生非正常孤岛的或许性很小。2006年，DISPOWERl 8 J对在德国运用的带检测电网阻抗改动的反孤岛战略及电网电压和频率监控的光伏电源逆变器进行了测验。结果标明当电网在一般低阻抗状况下运转时，作用抱负;当电网在高阻抗不抱负的状况下运转时。光伏电源逆变器检测电网阻抗改动精确度比较差，现在还没有很好的解决方案来满意德国对光伏电源反孤岛战略的规范要求。近年来.很多研讨定论标明：即便将来有很多分布式电源接入到配电网中，只需办法妥当，产生非正常孤岛的危险可操控在合理的规模内，并不会使体系产生非正常孤岛危险的或许性有实质性添加。因而产生非正常孤岛不会成为阻碍光伏电源等分布式电源接入的一个技能壁垒。
3注入电流谐波电流
谐波对配电网络和用户的影响规模很大.一般包括改动电压平均值、形成电压闪变、导致旋转电机及发电机发热、变压器发热和磁通饱满、形成维护体系误动作、对通讯体系产生电磁搅扰和体系噪音等。
光伏电源逆变器产生的谐波来历首要有2个：50 Hz参阅基波波形欠好产生的谐波和高频开关产生的谐波。谐波之间的相位差、配电网的线路阻抗以及负荷都能消除部分谐波。当光伏电源逆变器生成正弦基波时，可以部分补偿配电网的电压波形畸变.但会使逆变器输出更多的电流谐波，把光伏电源逆变器接入到弱电网时就会显着呈现上述现象。当光伏电源逆变器检测配电网电压来生成参阅基波时.光伏电源逆变器可以输出很好的正弦波电流。可是无法补偿配电网的电压波形畸变。
1998年。lEA—PVPS—Task一5噌经对丹麦的一个80%家庭都安装有光伏电源的住宅区进行测验，发现光伏电源对当地的谐波奉献有限。还不如家用电器形成的谐波多。因而。研讨者以为：关于具有相对较高短路容量的馈电线路和部分高浸透率的光伏电源接人的状况，均有此普遍现象。1999年，lEA—PVPS-Task一5t41曾在日本对多光伏电源接入到同一配电变压器(住宅区柱式变压器)中的谐波进行测验.运用了多个厂家和多个类型的逆变器。测验结果标明。同类型的逆变器(内涵电路和操控战略共同)会形成特定次数的谐波叠加。不同类型的逆变器或许会彼此抵消谐波的注入。英国也在1999年做过相似的测验IlOl，测验结果标明：高次谐波衰减很快，低次谐波的改动状况比较复杂。在强网中谐波畸变一般是个常值，而弱网中的谐波畸变一般随接人的光伏电源逆变器个数添加而加剧。当馈电线路阻抗值较大时，可使谐波衰减显着。为了避免特定次数的谐波产生共振.有必要约束光伏电源逆变器的容量。在实践运转中，光伏电源注入的谐波电流一般都能契合相关规范的要求。
4注入直流重量
直流重量首要对配电网中的变压器、电流式漏电断路器(RCD)、电流型变压器、计量外表等形成晦气影响。其间对电流式漏电断路器和变压器的影响最为晦气.如形成电流式漏电断路器误动作和形成变压器磁通饱满、发热、产生谐波和噪音等。
现在.许多并网光伏电源逆变器都选用阻隔变压器来按捺直流重量的注入。有些国家明确规则要以带阻隔变压器的方法接入，而有的国家并无此项强制性规则。但近十几年来，因为技能的前进.去除阻隔变压器可带来更高的功率并削减出产成本，不带阻隔变压器的光伏电源逆变器使用越来越广泛。选用脉宽调制(Pulse-width mod.ulatim，PWM)技能的光伏电源逆变器可以按捺直流重量输出，可是当配电网电压含不平衡的正序和负序重量时.会对选用PWM技能的光伏电源逆变器的功用形成晦气影响。
关于直流重量对配电网变压器的影响.世界上现在对直流重量上限还没有一致的规则。英国.1的研讨主张是每相不超越等同于5%的谐波畸变值.或许是每个光伏电源注入到典型的500 kVA配电网变压器的直流重量不能超越40 mA。美国的规则是不超越每相电流有名值的0.5%1121。
5对配电网络规划、规划和营运的影响
跟着越来越多的分布式电源接入到配电网络中，会集式发电所占份额将有所下降，电力网络的结构和操控方法或许会产生很大的改动，这种改动带来的挑战和机会将要求电力网络从规划、规划、营运和操控等各方面进行升级换代。
在可以预见的将来.很多被消费的电能将来自于低压配电网络，提早对配电网络的结构进行升级换代和优化显得尤为重要。例如怎么使配电网络的结构习惯网络电流的逆向和正向的活动。别的，很多分布式光伏电源接入到配电网中后。用户侧可以自动参加能量办理和运营.使传统配电网运营费用模型不再适用。因而，一方面面对电力商场自由化和解除管制的压力。一方面可再生动力比如光伏电源却得到维护和补助，使得配电网在确保供电质量和可靠性方面面对越来越大的压力。近些年，一些专家学者提出了模仿电站和微网概念，可运用到分布式光伏电源办理中.把有功出力具有随机性的光伏电源和具有确保出力的电源以及储能设备集成在一起.作为全体的模仿电站或许微网，整合到当今的电力出产和传输结构内。
6供给辅佐功用
现代光伏电源逆变器可供给多种功用，如将光伏阵列出力馈送到电网以及作为有源滤波器改进电网电能质量等。
光伏电源和储能设备有用结合后，可以参加到配电网的电压调理、频率调理和安稳性调理，为重要负荷供给UPS功用。如在光伏电源逆变器的直流侧装备储能设备(如蓄电池和双层电容等)，当光伏电源逆变器馈送有功出力到电网时，还可以参加配电网的电压和频率调理.在配电网电压和频率下跌时，添加有功出力，当配电网三相电压不平衡时，光伏电源逆变器可针对性地送出三相不平衡电流.部分补偿配电网三相电压不平衡，吸收馈电线路剩余的部分无功或许运送馈电线路缺少的部分无功。别的，光伏电源还可驱动水泵进行抽水储能。为电网供给黑发动电源等。
7结语
分布式发电技能作为新一代发电技能，其开展上升的气势不行阻挠，配电网的规划、规划、营运和操控都要升级换代来习惯分布式发电的开展。光伏电源是分布式发电技能中开展最敏捷的部分。将有越来越多的分布式光伏电源接入到配电网中。因而，有必要深入开展其对配电网影响的研讨。依据研讨结果，使用新的技能，拟定相应的办理办法。才能使很多分布式电源接人配电网后可以安全安稳运转。
