中能论坛 | 促进分布式光伏友好并网

黎立丰 杨再敏 饶志

近年来，我国不断推动新能源发展，坚持集中式和分布式开发并举，大力支持分布式新能源发展。2022年，我国光伏发电新增装机8741万千瓦，其中分布式光伏新增装机5111万千瓦，占比超过58%。分布式发展已成为我国光伏发展的主要方式。

【资料图】

大量分布式光伏接入将改变配电网的供电模式，其出力特性与电力电子设备特性也将对配电网运行带来较大影响。因此，在其规模化发展的背景下，分析分布式光伏并网影响及完善并网技术要求十分迫切且必要。

分布式光伏规模化发展对电网的影响

从国内外实际运行情况来看，分布式光伏接入对配电网的影响主要体现在以下3个方面。

短路电流与继电保护方面，一是分布式光伏接入改变了配电网潮流大小及方向，为配电网的继电保护参数整定带来困难；二是其提供的短路电流也会影响配电网继电保护装置，可能导致断路器误动或拒动。

电压水平方面，分布式光伏接入容易导致配电网电压升高，变化幅度与分布式光伏接入容量及接入位置相关。一项针对澳大利亚南部500个分布式光伏站点的分析指出，并网点在大多数月份均出现了过电压现象。

电能质量方面，分布式光伏并网后可能导致配电网出现频率偏差、电压波动、电压闪变、电压不平衡、谐波畸变和直流注入等一系列电能质量问题，影响部分设备正常运行，甚至导致用户遭受较大经济损失。

国内外分布式光伏并网技术要求存在差异

国外部分国家和组织已经先行出台了一系列分布式新能源并网标准。2017年，我国也发布了《分布式电源并网技术要求》，涵盖了电能质量、功率控制与电压调节、启停、运行适应性、安全、继电保护与安全自动装置、通信信息等内容。目前，国际上暂未形成具有统一约束力的分布式新能源并网标准。

从内容上看，国际上不同国家或组织制定的并网技术要求是相似的，但分类标准及参数设置存在一定差异。例如，欧洲虽然制定了统一的发电机接入要求，但波罗的海、欧洲大陆、英国、爱尔兰和北欧5个地区设定的容量阈值并不一致。欧洲大陆规定1000千瓦以上的电源需具备低电压穿越能力，爱尔兰则将该标准提高至100千瓦。此外，欧洲还允许各区域系统运营商在统一的并网技术要求上根据实际情况进行适当补充或调整。从实际运行情况来看，欧洲的并网技术要求较好地适应了不同区域电网承载能力以及分布式光伏发展实际情况。

随着分布式光伏渗透率提升，其并网技术要求也在不断提高。2012年，德国耗资近1.75亿欧元，对超过31.5万台10千瓦以上的分布式光伏逆变器进行了改造，要求所有新建及现有的分布式光伏系统能够实现短时的高频（50.2赫兹）穿越。2020年，我国华东地区也开展了分布式光伏涉网频率核查整改，核查分布式光伏19.7万座，整改不达标分布式光伏3.1万座，消除了大功率直流闭锁时分布式光伏大规模无序脱网风险。欧洲最近正准备修改小型发电设备并网标准，要求其逆变器具备无功功率控制能力，以满足并网点电压调节的需求。美国亚利桑那州也在积极推广高性能稳压稳频的逆变器，可根据配电网电压偏差调节注入或吸收无功功率，从而维持配电网的正常电压和频率。

关于我国分布式光伏并网的建议

结合国内外典型地区发展经验及我国电力系统与新能源实际发展现状，对制定新能源并网要求、促进分布式光伏友好接入提出以下3点建议。

一是既要保证并网要求相对统一，也要尊重区域间差异。从欧洲地区的并网技术要求来看，由于电力系统承载分布式新能源能力与其系统规模大小、区域间互济能力有着紧密的联系，因此不同规模电力系统对分布式新能源接入的相关参数需求也会存在较大差异。我国各区域电网规模、电源结构及负荷特性不一，“一刀切”的管理方案难以避免因部分区域并网要求过低或过高，产生影响电网安全稳定运行或分布式光伏成本压力较大等问题。

建议在制定并网技术要求的过程中，首先统一同步电网中与频率、有功功率控制相关的要求。这既有利于调度部门准确掌握分布式电源运行特性，制定更科学合理的运行控制方案；也有利于在设备制造与调试验收等环节建立统一的标准，有效降低非技术成本。其次，要充分考虑所制定要求与各区域源网发展现状的兼容性，为区域性的特殊需求留出优化的空间。一方面可以在并网技术要求中，为各区域电力系统制定并列出差异化的适用参数；另一方面可以根据电源类别制定并网技术要求，其中电源类别划分标准可由各区域电力系统自行研究制定。

二是把握新能源发展趋势，动态调整并网要求。除电力系统规模等影响因素外，新能源渗透率也对分布式新能源并网及并网技术要求有重要影响。因此在制定分布式新能源并网要求时，建议提前做好新能源资源评估工作，分析新能源发展条件，把握新能源发展趋势。在此基础上，结合区域电网发展现状与规划，研究梳理当前必要与潜在并网技术要求，制定好分布式光伏并网要求的修订计划，并及时根据新能源发展情况进行动态调整，以满足源网协同发展的需要。

三是有序分步探索分布式光伏运行管理模式。新型电力系统将数字与物理系统深度融合，以数据流引领和优化能量流、业务流，其中发电侧将实现“可观、可测、可控”。然而目前分布式光伏点多面广，且其通信、控制等标准不一，实现难度较大；同时并网标准过快提高，可能给投资者带来巨大的成本压力。建议按照“新增全面可观、重点区域可测、试点项目可控”的原则，综合考虑分布式光伏项目接入电压等级、并网规模、区域电网承载能力等因素，研究探索分布式光伏运行管理模式，有序分步实现分布式光伏“可观、可测、可控”。（作者单位：南方电网能源发展研究院新能源研究所）

责任编辑：沈馨蕊

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