光伏系统对配电网的电力渗透影响总结
核心观点与目标
本报告旨在探讨光伏发电在电力系统中可接入的上限，分析设定这些上限的原因，并评估扩展上限的可能性及光伏渗透的经济影响。报告重点关注建筑一体化及其他分布式光伏系统接入低压电网的情况，探讨光伏渗透率对配电网的影响及应对措施。
经典电力系统分析
- 电压限制：典型电力系统中，电压从高电压等级降至低电压等级。欧洲低压网络电压需在标称电压的±10%范围内。
- 负载相关电压变化：负载降低时（如夜间），电压降减少，额定电压通常在标称电压的90%至106%之间。
- 自动电压调节：中压/低压变压器通过自动分接开关调节，确保电压稳定在额定范围内。
光伏渗透率下的电力系统
- 研究简化：分析简化为中压和低压网络，因高压侧电压受自动控制影响较小。
- 光伏渗透率下的负载条件：北方国家因空调使用受限，光伏渗透率与低用电需求相吻合；南方国家则需关注光伏与高负荷的匹配问题。
光伏渗透率调查案例
- 网络参数选择：典型中压/低压系统配置，每台中压/低压变压器连接五条低压线路，中压环网配置。
- 单一低压线路光伏渗透率：最小负载时无法进行光伏发电，最大负载时可达最大负荷的158%。
- 所有中压/低压线路光伏渗透率：最大负载时可达最大负荷的120%，但最小负载时需避免过电压。
- 中压环网内所有中压/低压变压器光伏渗透率：最大负载时可达最大负荷的75%，但最小负载时需避免过电压。
光伏渗透率的局限性概述
- 整体限制：单一低压线路渗透限制较宽松，中压环网渗透限制较严格。
- 最小负载限制：最小负载时光伏渗透率需谨慎控制，避免过电压。
扩大光伏渗透率的措施
- 分离式光伏接收网络：成本较高，适用于集中式光伏区域。
- 调整变压器分接开关位置：夏季调整分接开关可提高光伏渗透率，成本相对较低。
- 可控光伏系统：通过降低发电量避免过电压，但成本较高。
- 客户倡议：客户行为变化（如用电转移）可有效提高光伏利用效率。
光伏渗透率的财务方面
- 财务影响：光伏系统主要作为分布式发电的一部分，对电网的边际成本较低。
- 经济效益：光伏可降低电网峰值功率需求，提高供应安全性，但需整合到调度协议中。
结论
- 扩展光伏渗透率的最可行方案：调整中压/低压变压器分接开关位置，成本相对较低。
- 限制条件：最小负载时限制最严重，需谨慎控制光伏渗透率。
- 长期展望：灵活和适应性强的消费将消除光伏渗透率的限制障碍。
- 未来规划：光伏系统应被视为未来网络规划的重要组成部分，与其他分布式发电要素协同发展。
