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摘要：随着光伏发电系统的日益成熟，光伏系统并网成为利用这一资源的最好方式。然而光伏发电有其自己的特点，光伏发电系统的并网，使配电系统从单系统放射状网络变为分布有中小型系统的有源网络，改变系统的潮流分布，进而影响配电网继电保护的合理性，对配电系统的继电保护造成一定的影响。本文主要分析了光伏发电的原理以及光伏发电的使用问题，并探讨了一些光伏发电配电网的保护对策，以供参考。
关键词：光伏发电接入；配电网；继电保护；影响
一、并网光伏发电原理
光伏发电的应用基本原理是通过将太阳能利用光伏电池使之转换成电能的一种新型的发电方法。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。通常人们在生活中提到的太阳能发电都是指的光伏发电，目前光伏发电也是利用太阳能的主要方式之一。光伏发电的应用设施设备一般要在有居民居住的附近进行场所构建，以方便将电能传输到家庭使用。光伏发电的系统主要是由四部分组成，包括逆变器、储能电池、控制器以及光伏阵组，其中光伏发电系统的最重要的使用部件是光伏零件，其可以将太阳能有效的转变为电能，同时也可以储存保留以后使用。
二、光伏发电的使用问题
2.1配电网的安全影响
将光伏发电与配电网系统相结合使用后，会造成对配电网中的电流以及分散性能影响，同时也会将配电网的转化形式存在不稳定因素。当配电网在短路的条件下，光伏发电系统中的主要电源和其他的分散的光伏元件会集中的对短路处的区域流入电流，从而造成短路处的电流量急剧变大，对用电安全造成严重的危害，也就是说光伏发电如果与配电网相连使用后，会使得电路内的电流发生一些改变。
2.2配电网的检修影响
配电网中的光伏发电技术通常状态下都应算作用户侧并网，因此，只要负荷作用和出力同样条件下就会产生孤岛效应问题。这时候，如果有维修工人对配电网中的光伏发电设施进行检查维护时，只要配电网中的光伏发电设备没有了正常的保护措施，那么将会给维护人员的身体安全带来极大的危险。
2.3配电网的计量影响
当将光伏发电技术通入到配电网中，一般家庭如果使用这些电源都需要安装与之配套的光伏发电计量表，这些设备无论是在技术支持还会在设备条件上也许都有光伏发电的人员进行漏电或者偷电的现象存在，因此很大程度上难以保障用电数量的准备性，给工作人员的收费工作带来了很大的困难。
2.4光伏电源接入位置对继电保护的影响
我国10kV配电网一般为单电源辐射形式并以三段式电流保护为主保护，图1为10kV配电网基本接线图。设系统容量为SS，系统电压为ES，系统电抗XS，光伏发电系统容量为SE，光伏发电系统电压为EP，等效阻抗为XP。各线路电抗值为X1、X2、X3、X4、X5、X6。K1、K2、K3、K4、K5、K6分别为本段末端发生三相接地短路。由单辐射网络结构可知，故障发生在图1所示配电网的6个不同位置时，短路电流的变化方向是一致的。下面假设K2处发生故障，保护2处测得短路电流Id2计算如下：
很明显，保护2处的短路电流明显增加。因此在K1、K2、K3、K4、K5、K6发生故障时，故障处的电流势必会增大。故障处电流不仅由系统提供，还有光伏电源的影响。因此光伏电源在始端接入会使保护的范围扩大、降低保护的灵敏性。当短路电流增大到一定值时，会使I段保护和下级的I段保护失去选择性。情况严重时还会波及下级线路II段保护的选择性。同样的方法可以分析光伏电源接入配电网中端或末端对继电保护的影响。光伏电源在中端接入会使相邻馈线保护的范围扩大、降低保护的灵敏性。当短路电流增大到一定值时，会使I段保护和下级的I段保护失去选择性，情况严重时还会波及下级线路II段保护的选择性；光伏电源在末端接入时，会使相邻馈线的保护装置的保护范围变大，灵敏性降低，并有可能使相邻馈线的保护失去选择性，当容量达到一定值时会使相邻馈线的保护失去选择性。
图1含光伏发电的配电网接线图
三、完善光伏发电对配电网的策略
3.1解决保护问题
当电网中发生短路时，根据光伏发电的原理可以知道此时电流不会很大，而且在光伏发电的下游处一般发生短路时会减少和保障电流的效应，与之对应的缩小的区域和光伏发电的容量有很大关系。所以，光伏发电并网后对电站内的10kv开关并不用加入其他的保障措施，通过对应用的保护定值不断完善就能起到很好的作用。
3.2解决维护安全问题
在配电网中的光伏发电技术的孤岛效应在很大程度上是很难避免的，现阶段还没有很好的方法进行完善和监督，所以只能不断的对其进行督查和改善相关政策，积极应对光伏发电应用的安全保障。在工作过程中，可以通过商议决策来策划配电网中光伏发电的维修维护问题，加强技术管理和保护措施，最大可能的减少影响因素的出现，杜绝安全隐患。
3.3解决计量问题
为了更好的解决用电过程中的计量问题，一般可以通过对相关法律法规的宣传教育，普及广大群众的用电意识，积极的对《电力法》和用电制度的户户通，同时可以通过电视、广播的作用进行常识性的学习，使得人们可以对偷电的违法行为进行深入了解。在有条件的基础上，也可以适当的构建电量的监视系统，在特点的区域进行用电监控，一旦出现破坏行为立即进行报警或记录，不断的完善监测设备，加强对用电行为的督查和指导工作，建立科学优良的计量制度，为广大人民群众以及社会的和谐发展提供安全保障。
四、结语
总之，如何更加有效地利用太阳能、减小并网冲击和电力谐波、提高光伏发电系统的效率、提高功率因数，也给光伏发电系统的控制技术提出了更高的要求。必须对光伏发电接入配电网对继电保护的影响进行深入分析，并采取有效的措施，从而推动社会的发展。
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[4]尹镜晶，杨帆，胡雪菁.探讨光伏发电接入智能配电网后的系统问题[J].现代工业经济和信息化，2016，6（22）：48-49.
作者简介：
刘胜俊（1986.02.21），男；青海互助；汉；本科；电气初级工程师；光伏发电站值班员：研究方向：电力新能源。