世界太阳能电池总产量达6850MW,我国太 图1单个光伏发电接入低压线路负荷分布 阳能电池总产量达1780MW:到2008年年底 根据电力系统分析的原理，我们知道有 我国光伏系统累计装机容量达到140MW。 功功率的方向是从电压幅值大的节点流向 光伏发电系统可以分为两种类型：离网 电压幅值小的节点。由此可知，在没有接入 式光伏发电系统和并网型光伏发电系统。将 光伏电源以前，由于有功功率是从节点1流 光伏发电系统以微网的形式接入到大电网 向节点n,所以节点1~n的电压幅值依次 并网运行，与大电网互为支撑，是提高光伏 递减。 发电规模的重要技术出路，光伏发电系统并 当接入了光伏电源以后，如果第k户与 网运行也是今后技术发展的主要方向，通过 后面的所有用户的有功功率之和大于光伏 并网能够扩张太阳能使用的范围和灵活性。 发电容量PV时，由于系统还要向k提供一 所以目前关于光伏发电方面的研究基本都 部分有功功率，以填补k及其后节点的有功 是针对并网型光伏发电系统展开的。 功率差额，于是Uk<Uk1:如果第k户与后面 作为分布式发电的一种，光伏发电系统 的所有用户的有功功率之和小于光伏发电 接入配电网以后，将改变配电网上功率单方 容量PV时，显然光伏电源将向系统发送有 向流动的特点。此外，光生伏打效应的非线 功功率，即有功功率将从k流向前面的k1 性，以及输出功率受外界光照和温度变化的 个节点，所以Uk>Uk1。 影响较大，会造成配电网的电压不稳定。为 综上，假设线路初始端电压不变，单个 此，需要研究接入光伏发电系统的配电网电 光伏发电接入后，随着光伏出力的逐渐增 压调节问题。 加，线路电压变化趋势如下：1)逐渐降低： 光伏发电系统改变了传统配电网的功 2)先降低后升高，再降低：3)先升高后降 率分布情况，其分布式接入配网的特点会造 低。在后2种情况下，光伏发电接入点电 成传统的继电保护的无选择性动作。因此， 压为局部电压最高点，记为U。光伏接入点 必须解决光伏发电系统接入以后配网的继 电压U。必须小于电压偏差要求的最大电压 电保护问题。 Umax,整条线路上电压才能满足要求，由此 现代电力系统越来越强调经济运行的 可确定线路最大接入光伏容量。 重要性。而研究电网经济运行的一个方面是 (2)多个光伏发电接入的情况 尽可能的减少配电网网络损耗，提高能源利 图2为多个分布式屋顶光伏发电接入 用率。为此，需要研究光伏发电系统接入后 的低压线路负荷分布，线路上有多个用户均 对配网网损的影响，并力争实现网损最小 装有屋顶光伏，没有建设屋顶光伏的用户光 化。 伏发电容量按0考虑。 3.解决问题的方法 tr. 3.1电压调节问题 下面通过对单个光伏发电和多个光伏发电 P,+je P1+je 接入配电网后电压变化机理进行分析，并提 +10 出可行的措施来保证电压偏差满足配电网 图2多个光代发电接入低压线略负荷分布 的运行要求。 与单个光伏发电的处理方法一样，关键 (1)单个光伏发电接入的情况 根据有功功率的流向来决定Uk和Uk1的大 图1为一个光伏发电接入的典型 小关系。 低压线路负荷分布，线路上带有N个 结论类似：如果k点和k点向后所有 用户，在用户p接入的建筑光伏容量为 负荷有功功率之和大于所有光伏发电功率 PV。 之和时，电压降低：如果k点和k点向后 所有负荷有功功率之和小于所有光伏发电 65历 R+rR+话G △△巧△仍 Y乃+iQ P:+je PN+jON世界太阳能电池总产量达6 850 MW，我国太 阳能电池总产量达1 780 MW；到2008年年底 我国光伏系统累计装机容量达到140MW。 光伏发电系统可以分为两种类型：离网 式光伏发电系统和并网型光伏发电系统。将 光伏发电系统以微网的形式接入到大电网 并网运行，与大电网互为支撑，是提高光伏 发电规模的重要技术出路，光伏发电系统并 网运行也是今后技术发展的主要方向，通过 并网能够扩张太阳能使用的范围和灵活性。 所以目前关于光伏发电方面的研究基本都 是针对并网型光伏发电系统展开的。 作为分布式发电的一种，光伏发电系统 接入配电网以后，将改变配电网上功率单方 向流动的特点。此外，光生伏打效应的非线 性，以及输出功率受外界光照和温度变化的 影响较大，会造成配电网的电压不稳定。为 此，需要研究接入光伏发电系统的配电网电 压调节问题。 光伏发电系统改变了传统配电网的功 率分布情况，其分布式接入配网的特点会造 成传统的继电保护的无选择性动作。因此， 必须解决光伏发电系统接入以后配网的继 电保护问题。 现代电力系统越来越强调经济运行的 重要性。而研究电网经济运行的一个方面是 尽可能的减少配电网网络损耗，提高能源利 用率。为此，需要研究光伏发电系统接入后 对配网网损的影响，并力争实现网损最小 化。 3．解决问题的方法 3.1 电压调节问题 下面通过对单个光伏发电和多个光伏发电 接入配电网后电压变化机理进行分析，并提 出可行的措施来保证电压偏差满足配电网 的运行要求。 (1) 单个光伏发电接入的情况 图 1 为一个光伏发电接入的典型 低压线路负荷分布，线路上带有 N 个 用户，在用户 p 接入的建筑光伏容量为 Pv。 图 1 单个光伏发电接入低压线路负荷分布 根据电力系统分析的原理，我们知道有 功功率的方向是从电压幅值大的节点流向 电压幅值小的节点。由此可知，在没有接入 光伏电源以前，由于有功功率是从节点 1 流 向节点 n，所以节点 1～n 的电压幅值依次 递减。 当接入了光伏电源以后，如果第 k 户与 后面的所有用户的有功功率之和大于光伏 发电容量 Pv 时，由于系统还要向 k 提供一 部分有功功率，以填补 k 及其后节点的有功 功率差额，于是 Uk<Uk-1；如果第 k 户与后面 的所有用户的有功功率之和小于光伏发电 容量 Pv 时，显然光伏电源将向系统发送有 功功率，即有功功率将从 k 流向前面的 k-1 个节点，所以 Uk>Uk-1。 综上，假设线路初始端电压不变，单个 光伏发电接入后，随着光伏出力的逐渐增 加，线路电压变化趋势如下：1）逐渐降低； 2）先降低后升高，再降低；3）先升高后降 低。在后 2 种情况下，光伏发电接入点电 压为局部电压最高点，记为 Up。光伏接入点 电压 Up 必须小于电压偏差要求的最大电压 Umax，整条线路上电压才能满足要求，由此 可确定线路最大接入光伏容量。 (2) 多个光伏发电接入的情况 图 2 为多个分布式屋顶光伏发电接入 的低压线路负荷分布，线路上有多个用户均 装有屋顶光伏，没有建设屋顶光伏的用户光 伏发电容量按 0 考虑。 图 2 多个光伏发电接入低压线路负荷分布 与单个光伏发电的处理方法一样，关键 根据有功功率的流向来决定 Uk 和 Uk-1 的大 小关系。 结论类似：如果 k 点和 k 点向后所有 负荷有功功率之和大于所有光伏发电功率 之和时，电压降低；如果 k 点和 k 点向后 所有负荷有功功率之和小于所有光伏发电