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2、光伏并网为什么会导致功率因数下降
光伏发电的典型接入模式为“自发自用,余电上网”:在用户原有配电设施上进行接入,光伏发电板通过逆变器整流输出交流电,并经过升压变接入高压侧并网。光伏并网用户有两块计量表计:一块为用户并网表,计算电网与用户结算的总电量;另一块表为光伏发电表计,计量通过光伏设备发出的电能量,用以计算国家补贴。
该模式下,用户并网表计量的电量实际为用户总用电量减去光伏发电量,由于光伏逆变器仅输出有功功率,无功功率由电网输入,所以光伏发出的功率越大,电网侧的功率因素就越低。如一个机加工厂在光伏接入前,视在功率为500kVA,功率因素为0.92,则从电网侧输入有功功率为460kW,无功功率为195kvar,逆变器总功率为160kW,当接入光伏有功功率120kW后,则从电网侧输入有功功率减少为340kW,无功功率还是保持为195kvar,视在功率为392kVA,功率因素降为0.867,将面临电网公司收取力调电费。
3、提高功率因素的解决方案
光伏电站无功调节可通过并网逆变器、集中无功补偿装置等实现,从资源优化利用的角度,优先利用并网逆变器无功容量及其调节能力
(1)配置SVC和SVG无功补偿装置
SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求,它可以向电网提供容性无功,也可以吸收电网多余的感性无功,把电容器组通常是以滤波器组接入电网,就可以向电网提供无功,当电网并不需要太多的无功时,这些多余的容性无功,就由一个并联的电抗器来吸收。SVC功率因数补偿自动投切装置是根据常规用户负荷性质稳定的特性而制定的,且投切并非平滑变化,而是以投入电容器的数量决定补偿容量,无功补偿不能连续可调,而且只能输出容性。
SVG以大功率电力电子设备为核心,通过调节逆变器输出电压的幅值和相位,或者直接控制交流侧电流的幅值和相位,迅速吸收或发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功功率的目的。SVG无功补偿装置响应速度快、谐波含量少、无功调节能力强,目前已成为无功补偿技术的发展方向。
(2)使用逆变器无功补偿功能
目前逆变器功率因数控制方式有两种:一是将功率因数设置为定值,如将功率因数设置为0.8,此时逆变器提供的无功功率为恒定;二通过实时调节指令,调节逆变器无功容量,但此功能并非所有逆变器均能实现。通过以上两种方法调整无功功率不会改变视在功率输出。
古瑞瓦特8-60kW三相组串式逆变器均具有恒定功率因素调节功能,调节范围为0.8-1超前或者滞后。具体方法如下:
进入网站监控帐号—设备管理—逆变器列表,选择需要调整的逆变器,点击设置,逆变器产生的无功有容性和感性两种,调整前先测试一下工厂的功率因素情况,电动机或者电焊机比较多的工厂,感性负载多,电流的相位滞后于电压,需要补入超前容性无功。再根据工厂实际的功率因素值调整逆变器的功率因素,不能调得太低,若设定的定值功率因数较低,则在负荷较低的情况下,将引起无功功率倒送。
接上面的例子,把逆变器的功率因素设置为超前0.8,当光伏输入功率为120kW时,实际输出120kW有功,视在功率为150kVA,可以产生90kvar的无功,在电网侧,有功功率减少为340kW,无功功率减少为105kvar,视在功率为350kVA,功率因素升为0.97,大于0.95,电网公司将会有奖励。
古瑞瓦特新开发的66kW到80kW逆变器,具有自动调节功率因素功能,相当于逆变器+SVG结合体,通过实时检测电网的功率因素,调节逆变器无功容量,对于广大电网较弱的扶贫电站,可以突破30%的变压器的容量上限,减少配电线路的投资,增加更多的光伏接入提高扶贫人口的收入。
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