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近幾年，我國光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展迅速，根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國2014年光伏并網(wǎng)發(fā)電總裝機(jī)量10.5GW，其中分布式2.05GW，2015年上半年總裝機(jī)量7.73GW，分布式1.04GW。隨著裝機(jī)容量的快速增長，光伏并網(wǎng)發(fā)電與原有電網(wǎng)兼容性問題日益顯現(xiàn)，特別是分布式光伏并網(wǎng)項(xiàng)目，一般電網(wǎng)容量較小，容易出現(xiàn)兼容性問題，其中發(fā)生較多的是光伏設(shè)備投入后，原配電網(wǎng)出口功率因數(shù)下降至0.9以下，造成不良影響。

這里就我公司光伏逆變器在不同現(xiàn)場接入后功率因數(shù)下降問題和相應(yīng)解決方法做一簡單總結(jié)，也簡單談一下對(duì)分布式光伏電站設(shè)計(jì)的一些理解和建議。

首先說明一下功率因數(shù)相關(guān)公式：

η= P/S，其中P為有功功率，S為視在功率，

S^2=P^2+Q^2，Q為無功功率，

由公式可知，功率因數(shù)大小與系統(tǒng)有功功率P和無功功率Q相關(guān)，當(dāng)Q為零時(shí)，功率因數(shù)為1，當(dāng)Q小于零時(shí)，系統(tǒng)吸收無功，η為負(fù)值，當(dāng)Q大于零時(shí)，系統(tǒng)輸出無功，η為正值。

下面以幾個(gè)例子分析一下光伏設(shè)備接入后功率因數(shù)下降的原因。

1 例子一

示意圖如圖1所示，某工廠通過一條10KV線路供電，變壓器容量2000kVA，光伏發(fā)電設(shè)備總?cè)萘?00kW，并網(wǎng)點(diǎn)在總400V配電柜，工廠原來安裝有400V三相共補(bǔ)型SVC，電流電壓采樣點(diǎn)均在10kV變400V變壓器下口。在光伏設(shè)備投運(yùn)前，系統(tǒng)功率因數(shù)穩(wěn)定在0.9~0.95之間，光伏設(shè)備投運(yùn)后，功率因數(shù)在0.7~0.9之間跳變。


分析：該分布式項(xiàng)目電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，并且光伏并網(wǎng)點(diǎn)接近總變壓器，只有一臺(tái)SVC設(shè)備，問題排除可逐步確認(rèn)，首先通過工廠并網(wǎng)點(diǎn)電表確認(rèn)光伏設(shè)備接入前系統(tǒng)的有功功率和無功功率，P為700kW，Q為300kVA，光伏設(shè)備接入后，P為350kW~500kW，Q為310kVA。根據(jù)數(shù)據(jù)可見，光伏設(shè)備接入后系統(tǒng)無功基本無變化，因?yàn)楣夥孀兤鞔蠖嘁詥挝还β室驍?shù)運(yùn)行，輸出基本為全有功，系統(tǒng)功率因數(shù)下降原因主要為系統(tǒng)消耗有功功率有一部分由光伏設(shè)備提供，從電網(wǎng)吸收有功功率減少，因此根據(jù)公式 η= P/S，功率因數(shù)降低。從數(shù)據(jù)中同樣可以看出，在光伏設(shè)備未接入前，系統(tǒng)無功Q為300kVA，其值偏大，一般SVC設(shè)備設(shè)定補(bǔ)償起始功率因數(shù)為0.95左右，而現(xiàn)場功率因數(shù)低于該值，懷疑現(xiàn)場SVC設(shè)備運(yùn)行不正常，經(jīng)現(xiàn)場檢查，SVC設(shè)備所有電容全部投入，懷疑SVC設(shè)備容量不足，因SVC設(shè)備為工廠方面原有設(shè)備，而且使用時(shí)間較長，檢查和維修均不方便，因此放棄通過調(diào)整SVC提高功率因數(shù)的方案?，F(xiàn)場將光伏逆變器輸出更改為無功給定模式，調(diào)整逆變器使總無功輸出為200kVA，再次投入使用后，觀察并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)。P為350kW~500kW。Q為100kVA，功率因數(shù)保持在0.95以上，至此問題解決。