核心观点
本报告旨在分享光伏并网问题的最新经验和知识，主要探讨了分布式光伏并网对电网的影响和效益，以及相应的应对措施。
光伏并网的可能影响
报告分析了光伏并网可能对电网产生的多种影响，包括：
- 过电压/欠电压： 当光伏发电量超过本地需求时，可能导致线路电压超过上限，影响设备运行和投资回报。
- 瞬时电压变化： 网络故障或分布式发电机连接/断开时，可能导致电压骤降，影响敏感设备。
- 电压不平衡： 三相电路中各相电压幅值差异或相位差不为120°时，可能导致电机过热、噪音和振动等问题。
- 谐波： 光伏逆变器等设备可能产生谐波，导致设备振动、电视画面闪烁、音质下降等问题。
- 非计划孤岛： 网络断电时，光伏系统若未能及时断开，可能继续向线路供电，存在触电风险和设备损坏风险。
- 短路容量： 大量分布式发电机并网可能导致短路电流超过断路器容量，损坏设备。
- 系统故障断开时间： 光伏系统对系统故障的响应速度较慢，可能导致设备损坏和触电风险。
- 频率波动： 光伏发电的间歇性和波动性可能导致电网频率波动，影响产品质量和设备运行。
- 直流分量： 未经变压器的逆变器可能产生直流分量，影响变压器。
- 高频波： 光伏逆变器可能产生高频电磁噪声，影响通信和IT设备。
- PCS主动信号的影响： PCS的主动式孤岛检测系统可能产生干扰，影响电网质量。
光伏并网的预期效益
报告也探讨了光伏并网带来的预期效益，主要包括：
- 降低输配电损耗： 光伏发电就近供电，可减少线路损耗。
- 提高供电可靠性： 光伏系统可作为备用电源，提高供电可靠性，尤其在自然灾害等紧急情况下。
- 削峰填谷： 光伏系统可满足白天峰值电力需求，减少对传统发电机的依赖。
- 提升电能质量： 高性能PCS可改善电能质量，提供电压控制、谐波抑制等功能。
应对措施
报告总结了多种应对光伏并网影响的技术措施，包括：
- 电网侧： 线路电压降补偿器、并联电容器、并联电抗器、电压调节器、静止无功补偿器、STATCOM、动态电压恢复器等。
- 需求侧： 无功补偿设备、储能系统等。
- 光伏侧： PCS、主动滤波器、被动滤波器等。
报告还介绍了多个示范项目，展示了新兴的电网质量管理技术，例如：
- 集群式光伏系统示范研究： 通过储能系统避免光伏输出限制，并开发新的孤岛检测系统。
- 自主需求区域电力系统（ADAPS）： 通过环路平衡控制器和供需接口，实现分布式电源的灵活接入和负荷管理。
- “Association Soleil-Marguerite”光伏发电站： 监测光伏发电对电网电能质量的影响。
- “Solarsiedlung am Schlierberg”社区： 评估高容量分布式发电对电网的影响。
研究结论
报告认为，目前大部分光伏并网问题尚未成为现实问题，即使未来可能出现的问题也可以通过现有技术或合理规划解决。报告建议未来电网系统应具备以下特点：
- 利用信息通信技术进行综合系统管理
- 扩大配电网容量
- 发展和广泛应用储能技术，或将电网负荷控制或建筑负荷控制与光伏发电相结合
- 提供符合相应应用的电能质量
