楊曄

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司昆山市供電分公司，江蘇 昆山 215334）

目前，我國(guó)的傳統(tǒng)能源越來(lái)越少，環(huán)境的污染問(wèn)題日益加劇。太陽(yáng)能作為可在生資源，能夠?yàn)樯畹陌l(fā)展帶來(lái)持續(xù)動(dòng)力?，F(xiàn)在進(jìn)入商業(yè)化的太陽(yáng)能發(fā)電就是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電。光伏發(fā)電產(chǎn)品有三種應(yīng)用，分別為沒(méi)有電的地方供電、制作太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品、并網(wǎng)發(fā)電。

1 配電網(wǎng)的線損率

應(yīng)該從全局出發(fā)，結(jié)合目前配電網(wǎng)的運(yùn)行模式，運(yùn)用科學(xué)的手段研究配電線路并精準(zhǔn)計(jì)算配電網(wǎng)的線損率。這樣有利于完善光伏電站的并網(wǎng)運(yùn)行模式，減少對(duì)配電網(wǎng)線損的程度。配電網(wǎng)的線損最能衡量一個(gè)電網(wǎng)企業(yè)的重要技術(shù)指標(biāo)，它涵蓋了電量入網(wǎng)到輸送給客戶的全過(guò)程，直觀地反映了電網(wǎng)的規(guī)劃技術(shù)、科技水平與運(yùn)營(yíng)管理能力。在實(shí)際工作中，可以通過(guò)如下方式對(duì)配電網(wǎng)的線損情況進(jìn)行計(jì)算。具體來(lái)說(shuō)，把整個(gè)電網(wǎng)線路平分為n各部分，對(duì)每部分的組抗力進(jìn)行登記，形成Ri+jXi的模式。然后，對(duì)每段進(jìn)行標(biāo)記制定對(duì)應(yīng)的編號(hào)。把第一部分的節(jié)點(diǎn)為電源母線，把具體的每段的編號(hào)帶入就可以計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行功率，具體的公式為：

通過(guò)計(jì)算可以得出，配電網(wǎng)路的實(shí)際輸送功率與每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓有著密切的關(guān)系。研究人員在進(jìn)行配電網(wǎng)的線損率調(diào)查分析時(shí)，應(yīng)該充分探析電路中的負(fù)荷功率。這樣的運(yùn)行工作方式表明當(dāng)接如光伏電站的電源時(shí)，會(huì)改變對(duì)應(yīng)電路的運(yùn)行功率和每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的實(shí)際電壓情況?，F(xiàn)階段光伏生產(chǎn)業(yè)推行集中供電的模式，能夠讓配電網(wǎng)保持平穩(wěn)，同時(shí)，降低每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的電壓，使傳輸功率變小，導(dǎo)致負(fù)荷電壓量上升，引發(fā)電壓差現(xiàn)象。通過(guò)以上的邏輯關(guān)系可以得出，光伏電站并網(wǎng)線的磨損與節(jié)點(diǎn)的電壓有直接的關(guān)系。

不同節(jié)點(diǎn)的電壓，在光伏電站電量的變化下，導(dǎo)致支路上的電流流向發(fā)生改變。光伏電池的總?cè)萘窟^(guò)，會(huì)引發(fā)局部的電流的分布變化，一定程度上會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的損傷。影響網(wǎng)損的主要原因有網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)、組抗力的節(jié)點(diǎn)位置、不同節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷容量等。在計(jì)算總體的網(wǎng)損時(shí)，應(yīng)該從消耗的功率入手，采用前推回代的方式。計(jì)算過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠高效地得出結(jié)果。但是，還需要改進(jìn)，在計(jì)算不同節(jié)點(diǎn)的電壓時(shí)容易產(chǎn)生誤差。

2 光伏電站接入位置和容量對(duì)配電網(wǎng)線損率的影響

2.1 光伏電站接入位置對(duì)配電網(wǎng)線損率的影響

在探究光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線損率影響這一問(wèn)題時(shí)，第一步應(yīng)該探究不同節(jié)點(diǎn)位置的光伏電量值的變化情況，總結(jié)具體數(shù)據(jù)，結(jié)合運(yùn)算公式得出與配電網(wǎng)線損率的關(guān)系，確定準(zhǔn)確影響力度。光伏電站并網(wǎng)時(shí)接入位置的分析方法，包括如下步驟：獲得分布式光伏饋線并網(wǎng)的多個(gè)影響因素，包括饋線結(jié)構(gòu)、線路型號(hào)、供電范圍、負(fù)荷分布、負(fù)荷大小、光伏接入容量、光伏接入位置、光伏實(shí)際出力同時(shí)率和光伏動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償；設(shè)置一個(gè)具有代表性的因素?cái)?shù)值；將多個(gè)所述影響因素中的典型值相互組合，獲得多個(gè)場(chǎng)景；對(duì)每個(gè)場(chǎng)景仿真，分析饋線首末端電壓波動(dòng)百分比，獲得最優(yōu)場(chǎng)景，該最優(yōu)場(chǎng)景中的光伏接入位置為分布式光伏饋線并網(wǎng)的最佳位置。本發(fā)明提供的一種光伏電站并網(wǎng)時(shí)接入位置的分析方法，可獲得分布式光伏饋線并網(wǎng)的最佳位置。值得注意的是，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要選擇有代表性的節(jié)點(diǎn)位置，要結(jié)合實(shí)際的輸送功率，根據(jù)節(jié)點(diǎn)位置的不同類型按照饋線電流的流向進(jìn)行計(jì)算，得出潮流的具體值，了解電網(wǎng)的線損率情況。把已經(jīng)給定功率的節(jié)點(diǎn)作為例子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，逐個(gè)分析不同節(jié)點(diǎn)位置是的負(fù)荷功率時(shí)的功率預(yù)與幅值，參考已經(jīng)得出的在接入光伏電池后的潮流數(shù)值與對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)。確定好潮流幅值的數(shù)量時(shí)，可以結(jié)合運(yùn)行電量得出結(jié)論。并通過(guò)改變光伏電站接入位置來(lái)調(diào)節(jié)潮流在配網(wǎng)系統(tǒng)中的具體流向，精準(zhǔn)地運(yùn)算出電網(wǎng)的運(yùn)行輸電功率。

在完成潮流的實(shí)際運(yùn)算后，可以得出具體的結(jié)論。即采用科學(xué)合理的光伏電站接入方式，能夠高效地優(yōu)化配電網(wǎng)系統(tǒng)的整體潮流分布模式，進(jìn)而分析歸納出配電網(wǎng)線路輸入功率的數(shù)值高低。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，要根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)位置的負(fù)荷情況進(jìn)行分析，結(jié)合并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際功率數(shù)值，拉近變電站與光伏電站之間的聯(lián)系，運(yùn)算出更加精準(zhǔn)的利于運(yùn)行的功率數(shù)值。在實(shí)際的電量輸送中，應(yīng)該相對(duì)地調(diào)近光伏電站的接入位置，調(diào)遠(yuǎn)首端電源的接入位置，這樣能夠有效地降低對(duì)配電網(wǎng)線的磨損率。實(shí)行光伏電站并網(wǎng)的模式，對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)位置負(fù)荷電壓進(jìn)行整理，根據(jù)數(shù)值的分布情況，可以確定光伏電站接入的最優(yōu)位置，從而進(jìn)一步減少電量對(duì)電網(wǎng)的損傷。

同時(shí)，目前，信息技術(shù)高速發(fā)展，在實(shí)際的計(jì)算中可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)不同饋線上的系統(tǒng)的網(wǎng)損情況進(jìn)行科學(xué)的分析，并對(duì)得出的網(wǎng)損率進(jìn)行評(píng)價(jià)。把計(jì)算機(jī)結(jié)果數(shù)值與相關(guān)資料進(jìn)行對(duì)比可知，光伏電源或者光伏電站的接入位置發(fā)生變化會(huì)對(duì)配電網(wǎng)線損造成影響，會(huì)形成前部分急速下降后半部分快速上升的情況。在這個(gè)過(guò)程中，配電網(wǎng)線損的最低值在饋線的中部位置，所以應(yīng)該適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)配電網(wǎng)線，在保證正常運(yùn)行的情況下，盡量降低對(duì)它的損傷。就此可以得出，光伏電站接入位置對(duì)配電網(wǎng)線損率能夠造成直接影響。根據(jù)數(shù)據(jù)，可以為光伏電站的選址建立工作提供支持，增加光伏電站的能源產(chǎn)量，便捷了工業(yè)生產(chǎn)與人們的生活，進(jìn)一步推動(dòng)了光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

2.2 光伏電站接入容量對(duì)配電網(wǎng)線損率的影響

光伏電站接入容量不能高于光伏的準(zhǔn)入容量，這樣才能保障電量的平穩(wěn)輸送，降低對(duì)配電網(wǎng)線的損率。光伏的準(zhǔn)入容量是指系統(tǒng)在不用進(jìn)行自身調(diào)節(jié)的情況下就可以接受的電量?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)值計(jì)算法和數(shù)字仿真法計(jì)算出具體的光伏電站接入容量。準(zhǔn)入容量是從光伏電站運(yùn)行的角度出發(fā)，限定光伏的接收量。最基本的方法是約束潮流的電量，再進(jìn)一步是要求加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)的約束和附加電能的限制。結(jié)合準(zhǔn)入量的要求，根據(jù)現(xiàn)有的系統(tǒng)運(yùn)行模式，可以分為三類，即穩(wěn)定性約束、電能質(zhì)量約束、繼電保護(hù)約束。這三個(gè)約束模式能夠使光伏電站接入容量系統(tǒng)運(yùn)行更加精準(zhǔn)。通過(guò)數(shù)值計(jì)算法算出光伏電站的準(zhǔn)入容量。要根據(jù)具體的目標(biāo)和約束條件，進(jìn)行不同的計(jì)算方法。具體公式為：

式中，A是運(yùn)輸結(jié)構(gòu)中的變量，顯示運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)輸連接模式和運(yùn)行狀態(tài)。P是具體的運(yùn)行參數(shù)，顯示具體的運(yùn)行數(shù)值，D是干擾數(shù)據(jù)值，主要代表負(fù)荷量和電量的輸送分布情況等不定值數(shù)據(jù)。U是可控制變量，代表光伏電站的電值量和變壓器的壓值等能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的數(shù)量。X作為隨機(jī)變量，對(duì)電壓的幅值量和功率的分布值進(jìn)行描述。f是潮流方程的公式，h是不等式的等約公式，B代表實(shí)際地空間范圍，R是B的子集。數(shù)字仿真法的計(jì)算方式在計(jì)算少量節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)入容量時(shí)較為容易。針對(duì)特定的融值數(shù)量，結(jié)合仿真結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。能夠在短時(shí)間內(nèi)根據(jù)特定的容值進(jìn)行檢驗(yàn)。缺點(diǎn)是沒(méi)有系統(tǒng)化的運(yùn)算模式，當(dāng)要進(jìn)行大范圍的節(jié)點(diǎn)容入量時(shí)，很難根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，只能結(jié)合具體的部分節(jié)點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，這樣會(huì)存在一定的誤差值，不夠精準(zhǔn)。

在探究光伏電站接入容量對(duì)配電網(wǎng)線損率的影響時(shí)，可以選擇某一節(jié)點(diǎn)位置作為參照物，對(duì)光伏電站接入容量進(jìn)行計(jì)算，從而確定對(duì)配電網(wǎng)線的準(zhǔn)確損耗量。經(jīng)過(guò)收集相關(guān)資料和對(duì)現(xiàn)有電量線路進(jìn)行考核評(píng)估，可以分析出當(dāng)光伏電站的總體接入容量持續(xù)增加時(shí)，配電網(wǎng)的損耗情況會(huì)逐漸地增加到達(dá)一定程度后會(huì)慢慢減少。根據(jù)這一情況，能夠證明電網(wǎng)支路潮流量與光伏電站接入容量有直接的聯(lián)系，但是，當(dāng)光伏電站的實(shí)際接入容量不斷增加時(shí)會(huì)出現(xiàn)相反的狀況，這樣能夠減少對(duì)配電網(wǎng)線的損傷。當(dāng)接入容量保持在準(zhǔn)入容量要求內(nèi)時(shí)，因?yàn)殡娋W(wǎng)自身的輸電問(wèn)題，運(yùn)行功率增加，節(jié)點(diǎn)位置出電壓加強(qiáng)，導(dǎo)致配電網(wǎng)線的損傷情況不斷加劇。所以這個(gè)理論在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，控制好光伏電站接入容量，在保證正常運(yùn)行的前提下，適時(shí)地進(jìn)行調(diào)整，降低對(duì)配電網(wǎng)線的損傷。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)接入光伏電源時(shí)，可以有效地緩解配電網(wǎng)的線損率。光伏電站接入位置和容量會(huì)對(duì)配電網(wǎng)損率造成一定的影響。工程技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況作出及時(shí)的調(diào)整，降低線損率，擴(kuò)大電網(wǎng)的應(yīng)用范圍，提高它的應(yīng)用度。