分布式光伏电站无功补偿解决方案

新人帖[复制链接]
发表于 : 2019-5-11 14:12:06 最新回复:2019-05-25 09:58:41
802 27
ycq1105_nb  精英  

分布式光伏电站无功补偿解决方案

宁波科论太阳能有限公司 叶长乾

 

分布式光伏发电具有因地制宜、分散布局、就地消纳的特点,是未来光伏发电发展的重要方向,市场潜力巨大。近年来鼓励发展清洁能源,分布式光伏的装机容量逐年提高,取得了良好的经济效益和社会效益,但是分布式光伏接入电网以后出现的各种问题也日益显现,

其中就包括无功补偿问题。

1 功率因数异常分析

1.1    无功补偿退出的问题

1

1 变压器低压侧电流

 

某公司屋顶光伏发电总装机容量为400kWp,并入380V配电母线,再通过工厂变压器与公用电网连接,10kV变压器容量为600kVA,由于光伏装机容量较小,考虑配电侧原有的无功补偿装置能提供足够的无功,故没有另外再加装无功补偿。在接入光伏发电系统以后,配电系统频繁出现功率因数下降的情况,功率因数在0.30.7之间。检查功率因数异常期间,无功补偿控制器出现报警(谐波),补偿电容器不能投入,即无功补偿退出。而且根据现场人员反映,功率因数低都是在光照条件好、逆变器输出最大的时刻。在后来的排查中试着拉开光伏接入开关,无功补偿恢复投入,测量此时电网独立供电的下行功率为349.4kW。重新合上光伏开关,逆变器输出的功率为320.7kW。分析:该低压配电区无功补偿采样点取自10kV变压器低压侧电流,光伏接入点在取样CT以下,如图1。根据测得的负载大小和光伏输出功率推断,由于光伏提供了负载需要的大部分功率,导致无功补偿采样点的电流大幅下降(基波电流),谐波电流比例上升,超过了设定限值时无功补偿退出。

现场将无功补偿控制器的谐波保护定值调高,谐波报警消失,电容器又能投入补偿。至此,谐波超值问题似乎得到印证,但是该方法同时削弱了谐波保护功能,不利于电容器长期运行。要解决本例中的功率因数下降问题,宜改用有源电力滤波器APF,通过动态跟踪补偿来补偿无功、抑制谐波。

根据本人经历,对于同样的光伏并网点在补偿控制采样CT以下的接入方式,还可能出现另一种因补偿控制器故障引起的功率因数失调。通常工厂的生产活动不是固定的,由于负荷发生变化,当光伏系统输出功率P2大于接入区域的负载P3时,就出现功率往变压器高压侧倒送的情况(P1'),如图1。此时,下行的无功功率Q不变,而P1变成P1',工作点从A点移到B点,如图2

2

 

2 光伏系统功率

 

对于很多非四象限的补偿控制器,一旦出现功率倒送的情况就无法测量功率因数,在报故障的同时将电容器切出,导致无功补偿退出。因此针对工厂负载变化较大可能出现功率倒送的补偿监测点,必须更换为四象限无功功率型的控制器。

 

1.2 无功补偿不足的问题

由于逆变器的输出为有功功率,分布式光伏系统接入工厂以后,如果原有的无功余量足够,一般不需要额外再增加电容器组。实际应用中,有工厂反映,接入光伏系统以后无功补偿正常投入,但一段时间内有电费增加的情况。经过调查,这种现象发生在光伏接入点在无功补偿采样点上方的接线方式,而且光伏安装容量相对较大。特别是工厂某月度稳定负荷比平时下降时,由光伏提供的功率比例大幅上升,可能超过设计时负荷的25%。此时,即使功补偿控制器按设定的功率因数值进行补偿,但仍有一部分无功功率取自电网,对于电网考核点来说功率因数必然降低,如图3A点为光伏接入前,电网下行功率PQ。接入光伏以后,由于光伏提供功率△P,使得电网下行有功减少为P',功率因数降低。要使考核点回到原先的功率因数水平,则至少还需要增加无功△Q

3

3 电网考核点功率因数

 

因此经常出现无功补偿不足时,该无功补偿控制器应该调整为按无功功率补偿的方案。

2 光伏并网的设计

分布式光伏接入电网以后出现的无功补偿问题,大多与安装容量、接入点位置等因素有关,而这些要素在设计阶段就要加以考察分析,尽可能规避补偿失配。根据《国家电网分布式能源接入系统技术规定》的要求:“分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%。”但是由于光伏随天气变化输出功率不稳定,负载本身也会变化,很多在设计光伏安装容量时,往往只是按变压器容量而不是最大负荷考虑,实际运行中出现逆流的情况很常见。因此当设计容量可能超过最大负荷的25%时,必须按规范要求进行无

功补偿和电能质量的专题分析。在选择并网点时,还要考虑接入点与采样点CT的位置关系,是否适应原有补偿控制器的功能。

4

4 光伏接入点

 

 

例如,当光伏接入点在采样CT以上,如图4。则本文提到无功补偿退出的案例就不会出现。对于光伏系统有多个接入点的,建议分散在负荷波动较小的不同支路并网,有利于功率的平衡稳定,减少对单个支路的影响。由于接入光伏系统以后补偿采样点可能出现逆流,采样点和电网考核点的功率因数有差异等问题,根据实际情况要求使用适应性强的无功补偿,有条件的宜选择无功功率型的补偿方式。

 

 

 

 

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
  • x
  • 常规:

点评 回复

宁波科论太阳能有限公司  叶长乾
跳转到指定楼层
ycq1105_nb  精英   发表于 2019-5-13 09:46:45 已赞(4) 赞(4)

谢谢鼓励
  • x
  • 常规:

点评 回复

宁波科论太阳能有限公司  叶长乾
宁波科论_小顾     发表于 2019-5-13 09:51:40 已赞(1) 赞(1)

长知识了
  • x
  • 常规:

点评 回复

zhangjun001     发表于 2019-5-13 09:58:21 已赞(2) 赞(2)

  • x
  • 常规:

点评 回复

zhonghaifeng     发表于 2019-5-13 10:00:12 已赞(2) 赞(2)

好文章,顶一下!
  • x
  • 常规:

点评 回复

罗献志     发表于 2019-5-13 10:03:26 已赞(2) 赞(2)

好好学习学习
  • x
  • 常规:

点评 回复

王敏杰     发表于 2019-5-13 10:05:47 已赞(2) 赞(2)

  • x
  • 常规:

点评 回复

tuyongzhou     发表于 2019-5-13 10:08:04 已赞(2) 赞(2)

学习了!
  • x
  • 常规:

点评 回复

wubin611     发表于 2019-5-13 10:11:53 已赞(2) 赞(2)

  • x
  • 常规:

点评 回复

忻宏裕     发表于 2019-5-13 10:15:35 已赞(2) 赞(2)

叶工
  • x
  • 常规:

点评 回复

123
返回列表
发表回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

内容安全提示:尊敬的用户您好,为了保障您、社区及第三方的合法权益,请勿发布可能给各方带来法律风险的内容,包括但不限于政治敏感内容,涉黄赌毒内容,泄露、侵犯他人商业秘密的内容,侵犯他人商标、版本、专利等知识产权的内容,侵犯个人隐私的内容等。也请勿向他人共享您的账号及密码,通过您的账号执行的所有操作,将视同您本人的行为,由您本人承担操作后果。详情请参看“隐私声明
如果附件按钮无法使用,请将Adobe Flash Player 更新到最新版本!

登录参与交流分享

登录
快速回复 返回顶部