探讨分布式光伏发电对电能采集与线损的影响

摘要：文章围绕分布式光伏发电对电能采集与线损的影响展开探讨，从采集数据波动、采集适应性、数据传输三个方面出发，分析了分布式光伏发电对电能采集与线损的影响，并讨论分布式光伏发电对线损的影响，即改变配网潮流分布、更新线损计算方式、降损措施发生改变。

关键词：分布式光伏发电；电能采集；线损

0  引言

随着分布式光伏发电设备的推广和普及，对电能采集、线损产生显著影响，因此，在电网发展建设期间，供电企业应明确其影响，以便更好地调整电能计量采集运维工作方案。

1  分布式光伏发电对电能采集的影响

1.1 采集数据波动加剧

分布式光伏发电具有间歇性特征，易受光照强度、天气等因素的影响，导致光伏发电电能输出功率频繁出现波动现象，继而使电能采集工作形成不稳定特征。此外，正是受到光伏发电间歇性的影响，导致分布式光伏用户向电网反向输送电能时，受到该特性的影响可能会出现计量偏差，继而进一步提高电能采集数据的波动性，使供电企业电能采集工作出现波动风险。

为应对分布式光伏发电对电能采集数据波动的影响，供电企业可对电能装置进行优化，配备支持双向计量的高精度智能电表，用于准确记录反向潮流，继而起到减少电能计量偏差的效果。与此同时，强化对电能数据的监督，依靠实时采集系统，对分布式光伏发电用户的用电数据、发电数据动态监控，一旦出现电能异常波动现象则立即采集，分析原因并进行应对。除此之外，在条件允许情况下，还可进一步引入电能质量分析装置，协同运用大数据技术，滤波处理波动数据，借此增强电能采集数据的可靠性。

1.2 采集适应性挑战

在分布式光伏发电稳定发展的行业背景下，传统化电能采集系统现已无法满足供电企业的数据采集需求，适应性降低。具体来看，以往的电能计量方式仅适用于单向电能流动的情况，而难以精准采集光伏发电用户“自发自用、余电上网”所形成的双向电能交互场景，继而引发电能采集误差。且分布式光伏发电具有间歇性及波动性，对供电企业电能采集系统的数据处理及实时采集提出了更高要求，这就导致部分老旧电表已无法满足当前需求。

在该情况下，供电企业为应对电能采集系统适应性方面的挑战，可选用双向计量技术，在供电企业的服务范围内，部署双向计量智能电表，用于全面替换老旧电表，采用该方式增强供电企业电能采集系统的适应性。与此同时，强化技术驱动，在完成电表升级部署基础上，进一步引入OTA远程升级方式，为智能电表增设新功能，借助智能电表完成谐波分析、光伏监测。当供电企业完成电能数据采集后，预处理所采集到的本地数据，用于减缓主站系统的数据处理压力。在此基础上，以分布式光伏发电背景下的电能采集需求为导向，由供电企业编制相应的计量规范，开展运维培训，借此提高供电企业电能采集系统的适应性，使供电企业可在分布式光伏发电并网背景下，仍可实现高质量的电能采集。

1.3 数据传输压力增大

对于供电企业而言，分布式光伏发电大规模并网给电能采集数据传输造成了一定压力，受到其间歇性波动特性的影响，导致供电企业的光伏发电电能数据采集频率由15min/次提升至1～5min/次，采集频率大幅提升，由此方可满足光伏发电实时监测需求，正是因此，使电能数据量呈几何级增长。此外，大量分布式光伏终端设备若同时上传数据，则会给现有的通信网络造成较高的承载压力，数据丢失、数据传输延迟等现象的发生概率大幅提升。

供电企业为缓解因分布式发电造成的电能采集数据传输压力，可构建分级采集机制。对于关键节点，则按照5min/次的频率进行采集，而系统用户仍维持常规频率，用于减少电能采集量，减少网络负载，平衡数据需求。与此同时全面部署5G无线专网及HPLC电力线载波通信，优化调整数据传输带宽，借助该方式促进海量数据稳定传输。

2  分布式光伏发电对线损的影响

2.1 改变配网潮流分布

分布式光伏发电不仅会影响供电企业的电能采集，还可影响线损，改变配网潮流分布情况。当光照条件优异时，分布式光伏发电量将会大幅提升，抬升并网点电压，甚至出现局部节点电压超限的现象，直接影响供电企业的供电质量。此外，受到分布式光伏发电的影响，供电企业供电线路负载表现出双向波动特征，在光伏发电高峰阶段，线路轻载运行，而在阴雨天气或夜间，线路恢复以往供电模式，由此使配网线路出现了动态变化，导致线损管理难度增大。

对于上述影响，为确保线损管理实效，供电企业可在光伏密集区域配备智能调压装置，优化电压调节方法，借助SCADA系统自动调节电压，避免出现电压越限现象。与此同时，引入分时段计算模型，对不同时段的线损现象进行动态分析，识别传统供电期、光伏发电期在线损特征方面的差距，为精细化调整线损计算方式奠定基础。此外，供电企业可进一步从运维角度出发，调节运维策略，以光伏出力特性为依据，对供电企业线路巡检时段进行调整，由此应对分布式光伏发电对配网潮流线损分布的影响。

2.2 更新线损计算方式

在分布式光伏发电广泛运用的行业背景下，以往的线损计算方式已不再适用。具体来看，光伏发电可造成反向潮流，转变了供电企业配电网功率的基本流向，重构了线路损耗分布情况，而以往所用的线损计算方式建立在单向潮流上，继而使传统线损计算方式现已难以精确呈现出线路实际损耗数据。

为应对分布式光伏发电对线损计算方式的影响，供电企业应转变思维，结合分布式光伏发电的双向潮流损耗特征，开发相应的线损计算方法，将由分布式光伏发电所形成的反送电量纳入损耗评估体系。在此基础上，以光伏渗透率为依据，精确划分线损计算区域，展开动态分区计算，由此提高线损计算精度。供电企业为更好地把控线损计算精度，可在智能电表中增设方向识别功能，用于精准记录不同时间段内的电能数据，为线损计算提供数据支持。

2.3 降损措施发生改变

分布式光伏发电在供电行业中的大规模并网运用对原有的线损管理体系产生了影响，这就导致传统的降损措施可能无法呈现出良好效果。具体来看，分布式光伏发电具备反向潮流、间歇性特征，改变了原有的配电网线损特征，且光伏并网点位可对线路潮流产生影响，若选址不当则会增加局部线损，故导致线损表现发生变化。

在分布式光伏发电行业大环境下，供电企业需根据分布式光伏发电特征而对降损措施优化，根据线损新特征科学规划并网点位，借助智能算法明确负荷分布结构，于靠近负荷中心处接入分布式光伏发电设施，通过并网点位科学规划而优化潮流分布。在此基础上，供电企业可进一步构建并网评估机制，升级无功补偿体系，于光伏集中区域配备动态无功补偿装置，如STATCOM、SVG，借助动态无功补偿降低线路损耗。对于供电企业而言，还可围绕线损搭建实时化监测平台，精准识别供电企业线路中的异常损耗情况，并实现精确定位及自动预警，由此方可指导线损措施的制定，提高降损效果。

3  结束语

综上所述，供电企业建设与完善分布式光伏发电体系过程中，应关注分布式光伏发电对业务活动的影响，尤其是对电能采集、线损的影响，在该情况下，供电企业应结合实际情况，对其影响深入分析，以便更好地编制电能计量方案，保障用户用电质量。

参考文献：

[1] 钟庆昌，托马斯·霍尔尼克.新能源接入智能电网的逆变控制关键技术[M].机械工业出版社，2016.

[2] 屈克庆，葛海锋，孔玮.分布式光伏发电系统对配电网电压的影响分析[J].上海电力学院学报，2019，35（03）：201-204