动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析
无功补偿技术在光伏发电系统中的应用研究
无功补偿技术在光伏发电系统中的应用研究随着全球节能减排的呼声不断升级，太阳能光伏发电作为一种清洁可再生能源逐渐得到人们的重视。
然而，在光伏发电系统中，由于太阳能光伏电池的特性，其输出功率通常带有较高的谐波，也会产生一定的无功功率。
这对电网稳定性和电能质量产生了一定的影响。
因此，研究和应用无功补偿技术在光伏发电系统中具有重要意义。
一、无功补偿技术概述无功补偿技术主要包括静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。
静态无功补偿主要通过串联或并联的方式来实现负载的无功补偿，常用的装置有静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）。
动态无功补偿则通过电容器的接入和断开来补偿负载的无功功率，常用的装置有静态同步补偿器（STATCOM）和动态无功补偿设备（D-STATCOM）。
二、无功补偿技术在光伏发电系统中的应用1. 提高电网稳定性光伏发电系统的无功功率会对电网稳定性造成一定的影响。
通过采用无功补偿技术，可以有效地减小光伏发电系统对电网的影响，提高电网的稳定性。
静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）能够根据电网负载的变化，自动调整无功功率输出，从而保持电网的稳定运行。
2. 提高电能质量在光伏发电系统中，由于光伏电池的特性，其输出电流存在一定的谐波成分。
这些谐波成分会影响电网的电能质量。
通过采用无功补偿技术，可以削减光伏发电系统谐波电流的影响，提高电能质量。
动态无功补偿设备（D-STATCOM）能够通过快速调节电容器的接入和断开，实现对谐波电流的滤波和补偿。
3. 提高光伏发电系统的功率因数光伏发电系统的功率因数是衡量其电能利用率的重要指标之一。
通过采用无功补偿技术，可以提高光伏发电系统的功率因数，降低无功功率的损耗，提高系统的电能利用效率。
静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）能够有效地调整系统的无功功率，使其接近单位功率因数。
4. 提高光伏发电系统的有功功率输出光伏发电系统的有功功率输出受到光照强度和温度等因素的影响。
动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析
动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析摘要：目前光伏电站对投入无功补偿装置的认识不一，光伏电站认为投入 SVG 会大大增加电站的站用电量，SVG 装置发出无功仅仅对电网有益对光伏电站没有好处等。
实际是什么情况呢？笔者通过下面的粗浅分析，得出一定的结论。
一、基本原理SVG 基本原理：所谓 SVG（Static Var Generator），就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
装置的交流侧通过电抗器或变压器并联接入系统。
适当控制逆变器的输出电压以改变 SVG 的运行工况，使其处于容性、感性负载或零负载状态。
二、投入 SVG 对系统电量损耗进行相关计算1.理论计算1.1 变压器有功损耗P：变压器有功损耗，P 0 ：变压器空载有功损耗，P k ：变压器负载有功损耗，S 2 ：变压器瞬时视在功率，S N ：变压器额定容量。
公式（1）可以看出变压器的有功损耗同无功功率传递的多少是相关联的，即当无功功率加大会增加变压器的有功功率损耗。
计算实例：以某 110kV、100MVA 变压器为例进行计算，输送无功 20MVA 和有功 40MW 时的有功损耗：变压器负载有功损耗 310kW，空载有功损耗 65kW，计算有功损耗P=P 0 + P k （S 2 /S N ）2 =65+310x0.2=127（kW）；只输送有功 40MW 时的损耗：P=P 0 + P k （S 2 /S N ）2 =65+310x0.16=114.6（kW）变压器减少无功传输会减少有功功率损耗，但从上面计算例子可以看出变压器损耗减少是 12.4 kW，以每天输送有功电量 8 小时计算，每天减少有功损耗为100kW.h，每月减少有功损耗为 0.3 万 kW.h。
1.2 输电线路有功损耗P L ：线路有功损耗，R L ：线路等效电阻，X L ：线路等效电抗，P：线路输送的有功功率，Q：线路输送的无功功率公式（2）是线路阻抗功率损耗公式，可以看出输电线路的有功损耗同传输的无功功率多少和系统电压是相关联的，即当无功功率加大或电压减小时均会增加输电线路的有功功率损耗。
浅论动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用
浅论动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用摘要：随着时代的发展，我国电力行业也取得了很大的发展，而在光伏电站中，使用无功补偿装置可以有效将系统的稳定性以及光伏输送容量提高，此外，还可以有效避免出现电压崩溃的情况。
SVG即为无功补偿装置，该装置在电力系统中得了大量的应用。
关键词：动态无功补偿装置；SVG；光伏电站引言随着时代的发展，人们对电力行业的要求也在不断提高，在电网中应用光伏电站对过去系统的潮流分布进行了改变，过去的电网如果接入的容量过大会导致并网点的电压超出限制。
此外，随着外界环境中光照以及温度的不同，也会导致并网点输出的有功功率出现变动，这时就需要对系统的无功输出进行调节，从而实现对并网点的电压进行稳定。
如果电网出现故障，也会对并网点产生影响，会使得其电压跌落，而如果采用光伏电站，其具备的无功输出可以为电力系统提供电力支撑。
但由于光伏发电系统的输出功率会受到天气和温度等因素影响，且这种影响具有随机性，在电网运行过程中，随着时间变化的功率不仅会对电能的质量造成影响，还会影响电网的稳定性，而随着新能源发电应用的增多，其对电能和电网的影响会越来越大。
就目前情况而言，大多数光伏电站已经使用了SVG装置，由于SVG这种无功补偿调节装置对电压控制能力更加平滑、响应时间更短，即使在欠电压的情况下，补偿能力也很强，因而，其能很好的改善光伏电站的性能，从而保障电能的质量，并有效提高电网稳定性。
1SVG无功补偿装置1.1SVG原理简介SVG装置属于IGBT全控式有源型无功发生器，作为大功率电力电子技术领域的一份子，可以实现对无功功率的动态发出和吸收。
该装置的核心是链式H桥电压逆变器，其确定输出功率的容量和性质的主要方式是对系统电压幅值和输出电压幅值进行调解，当其幅值大于系统侧电压幅值的时候，输出容性无功；如果其幅值小于系统侧电压幅值，此时输出的感性无功，图1为主电路图。
图1 链式SVG主电路结构1.2SVG的特点1.2.1谐波特性好谐波作为非线性负荷的属性之一，谐波问题属于的是非线性符合用电特性问题，谐波问题的发生一旦出现这类负荷就会存在。
光伏发电SVG无功补偿系统应用研究
光伏发电SVG无功补偿系统应用研究摘要：随着我国经济在迅猛发展，社会在不断进步，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，新能源发电在电力系统中占比逐年增加，无功补偿装置可提高光伏发电输送容量和系统的稳定性，防止电压崩溃。
本文深入研究了SVG的工作原理和系统构成，并针对光伏电站无功补偿系统进行了理论分析与计算。
关键词：光伏发电；无功补偿SVG；电压引言光伏电站与普通的发电厂不同，有其自身独有的特点，即只有在光照等气候条件满足时，才处于并网发电状态，并且所发有功功率随时间变化而变化，午时左右达到峰值。
夜间因电池板无法工作，逆变器自动切除，此时升压变压器由于投切断路器开关次数的限制，仍与电网相连，基本处于空载状态，仅负责站内消耗，电站又相当于一个普通负载。
由此看来，对电网来说，光伏电站输送的有功和无功均为时变量，且变化范围较大。
由于光伏电站的无功消耗与其运行控制方式有很大关系，对于光伏电站的无功功率与电压控制，一般大中型光伏电站应配置无功补偿系统，调节无功功率，控制并网点电压。
为了保证输电质量，减小线路损耗以及满足系统调度要求，本文将对大中型光伏电站无功补偿装置的补偿容量和补偿方式进行探讨。
1概述随着工业化进程的不断推进以及资源短缺问题日益明显，传统能源已不能满足新形势下的需求，新能源的出现和发展为解决能源短缺问题提供了一条“绿色”通道。
光伏发电是新能源发电的重要成员之一。
“十三五”以来，随着太阳电池技术的快速进步和成本的不断下降，我国光伏发电市场发展迅速。
光伏发电系统由太阳能电池板、汇流箱、直流电压柜、光伏并网逆变器、升压变压器等主要部分构成，其中并网逆变器是将搜集到的直流转换为交流的核心部分，主要由电力电子元件构成，另外，光伏发电受光照时间、光照强度等因素影响较为严重，由此产生的电能质量问题不容忽视。
为解决光伏发电系统中无功功率不平衡问题，提出在光伏发电系统中加入静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，STAT －COM），通过对装置的有效控制提高发电系统的稳定性。
SVG无功补偿系统在光伏发电中的应用
电力系统2020.17 电力系统装备丨45Electric System2020年第17期2020 No.17电力系统装备Electric Power System Equipment当光伏电站接入电网容量过大时，容易使并网电压超过规定范围，不利于电网电压的稳定。
此外，光伏电站还容易受自然环境的影响，光照、温度的变化都会引起并网点有功功率输出产生波动。
一旦电网在运行过程中出现问题，并网点的电压也会随之受到影响。
因此，为了给光伏电站提供必要的电压支撑，需要安装具有无功输出功能的设备。
在光伏电站系统中，光伏逆变器虽然具备无功功率调节的能力，但其设置和控制过程较为复杂，且易受日照强度等环境因素的影响，当日照强度越来越充沛时，光伏逆变器的无功功率就会越来越小，此时其无功功率输出不足以补偿升压变压器引起的无功功率损耗。
因此，光伏电站需要配置无功补偿装置，而SVG 无功补偿装置与其他装置相比，具有补偿能力强、谐波特性好、响应速度快以及安全性较高等优势，在国内外光伏电站中应用最为广泛。
1 SVG 无功补偿系统装置1.1 应用原理SVG （static var generator ，SVG ）型动态无功补偿装置主要有检测、控制运算、补偿输出3大基本模块，其应用原理是通过控制运算模块分析检测模块所检测到的电流信息，经控制器发出补偿信号，最后通过逆变回路输出用于补偿的电流。
在图1的等效电路中，SVG 的功率模块是自换相桥式电路（由IGBT 元件与电容器串并联而成），并通过具有抑制高次谐波功能的电抗器与电网连接，使SVG 无功功率更加平滑调整，防止出现冲击电流，导致SVG 启动装置发生故障。
由图1功率模块所示，在SVG 无功补偿装置中，由多个自换相桥式电路串联构成多电平结构，是通过控制各导通角形成与正弦波无限接近的阶梯波。
从图1等效电路中可知，U 1为桥式电路的输出电压，L 为连接电抗器，I 为桥式电路的输出电流，R 为等效的桥式电路与电抗器的损耗，U S 是系统电压。
无功补偿装置在某光伏发电站中的应用
无功补偿装置在某光伏发电站中的应用随着社会的进步和科技的发展，人们对可再生能源的需求也越来越大。
光伏发电是当前比较受欢迎的一种清洁能源，具有环保、可再生等优点，受到了广泛的关注和应用。
随着光伏发电站规模的扩大和接入电网的增加，光伏发电系统也面临着许多问题，其中就包括无功功率的补偿。
为了更好地解决这一问题，无功补偿装置被引入到光伏发电站中，发挥着重要的作用。
一、无功补偿装置的作用光伏发电系统中，无功功率是指电流与电压之间的相位差，当电压和电流不在同一相位时，会产生无功功率。
无功功率并不直接进行有用功率的转换，但却需要占用电网的传输线路和变压器的容量，导致电网压力上升，线损增加等问题，加剧了电力系统中的能源浪费。
为了保持电网的安全稳定运行，降低能源浪费，必须对光伏发电系统进行无功补偿。
1. 提高电网稳定性光伏发电系统作为分布式电源，接入电网后会对电网产生一定的影响，其中就包括电压的波动和电网的不稳定性。
无功补偿装置能够及时响应电网的需求，调节电网的电压和电流，减少电网的波动，提高电网的稳定性和可靠性，降低电网的故障率。
2. 降低线损光伏发电系统在输送电能的过程中，会受到电阻、电感等因素的影响，使得输电线路和变压器产生一定的线损。
无功补偿装置能够优化输电线路和变压器的电流和电压，减少电能在输送过程中的损耗，降低电网的线损率，提高电网的运行效率。
3. 提高电能利用率4. 降低电网压力随着社会的发展和电力需求的增加，电网的负荷压力也越来越大。
光伏发电系统接入电网后，本身就需要占用一定的电网容量，加大了电网的负荷压力。
无功补偿装置能够提高电网的功率因数，减轻电网的负荷压力，延长电网的使用寿命，提高电网的可持续发展。
以某光伏发电站为例，该发电站位于一个阳光充足的地区，年平均日照时间较长，光伏发电系统的发电效率较高，每年发电量达到一定的规模。
由于光伏发电系统接入电网后，电网负荷压力增加，导致电网的功率因数偏低，容易出现电压波动、线损增加等问题。
浅析光伏电站动态无功补偿技术的研究与应用
浅析光伏电站动态无功补偿技术的研究与应用摘要：随着社会对于新能源电力系统的重视，光伏电站的技术创新与运用能够实现电力行业的健康发展。
于此同时动态无功补偿技术的应用作为光伏电站重要的组成部分，在光伏电站建造并网中起到了至关重要的作用。
无功补偿技术的运用不仅可以提升无功功率的调节速率，还能有效的消除光伏电站并网后产生的高次谐波对国家电网系统的污染，从而确保光伏电站电网系统的功率损耗的降低，促进光伏电站经济效率的提升。
因此，本文旨在分析动态无功补偿技术在光伏电站中的应用与研究进行，实现动态无功补偿装置的优化配置提出相应解决方案，为今后类似的情形提供一定的参考价值。
关键词：光伏电站；动态无功补偿技术；研究；应用引言：随着我国新能源技术的飞速发展，光伏电站行业一直处于良好的发展状态中，同样也积累了丰富的新能源运行经验。
随着电力行业对光伏电站行业逐渐重视，光伏电站并网对电网电能质量的影响越来越凸显，亟需解决。
利用动态无功补偿这项新兴技术在光伏电站中的运用，可以让新能源中的光伏电站尽可能的多发电的同时，也能够保证电网的安全运行。
由于光伏电站主要借助晴天的阳光进行发电，具备较强的周期性，因此光伏电站的电能质量往往受到多变和冲击幅度的影响，导致电网电压的波动频繁。
因此将动态无功补偿技术运用到光伏电站的建设运行中，能够有效提高光伏电站电力系统的安全稳定性和改善电网的电力品质。
动态无功补偿技术在光伏电站的运用，不仅仅可以满足电网系统稳定电压的调节作用，同样也能够有效提升无功补偿的调节速度和精准度。
纵观当前对于动态无功补偿技术在新能源发电站的运用研究相对较少，因此无功补偿技术运用到光伏电站新建并网运营中的的研究与应用具备较高的使用价值。
本文主要对大型光伏电站动态无功补偿装置的应用进行研究，确保能够保证输电质量和减少发电过程中的电能损耗以及满足实际的电力系统调度需求。
1光伏电站在我国当前的新能源光伏电站的建设中，主要运用一级升压的光伏电站。
光伏svg无功补偿原理
光伏svg无功补偿原理摘要：一、光伏SVG 无功补偿的原理二、光伏SVG 无功补偿的优势三、光伏SVG 无功补偿在光伏电站中的应用四、光伏SVG 无功补偿的未来发展趋势正文：一、光伏SVG 无功补偿的原理光伏SVG 无功补偿，即静态变流器（Static Var Generator）无功补偿，是一种利用电力半导体器件实现无功功率动态补偿的技术。
SVG 通过自换相桥式变流器，将电抗器并联在电网上，通过适当调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或直接控制交流侧电流，实现快速吸收或发出所需的无功功率，从而达到动态调节无功的目的。
二、光伏SVG 无功补偿的优势相较于传统的无功补偿设备，光伏SVG 无功补偿具有以下优势：1.响应速度快：SVG 能够迅速吸收或发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功，提高电网的稳定性。
2.控制精度高：SVG 采用自换相桥式电路，可以精确控制无功功率，提高电网的功率因数，降低谐波。
3.占地面积小：SVG 采用紧凑型设计，占地面积小，便于安装和维护。
4.系统可靠性高：SVG 采用可关断电力电子器件（IGBT）等高品质元器件，系统可靠性高，运行寿命长。
三、光伏SVG 无功补偿在光伏电站中的应用光伏SVG 无功补偿在光伏电站中的应用主要包括：1.提高光伏电站的发电量：通过动态调节无功功率，优化电网的功率因数，降低谐波，提高光伏电站的发电量。
2.改善电网质量：SVG 能够有效地抑制电网中的谐波，改善电网质量，降低线路损耗。
3.提高系统稳定性：SVG 能够快速响应电网的波动，提供所需的无功功率，提高系统的稳定性。
四、光伏SVG 无功补偿的未来发展趋势随着光伏发电、风能等可再生能源的快速发展，无功补偿技术在提高电网稳定性、优化电网质量方面将发挥越来越重要的作用。
光伏SVG 无功补偿作为无功补偿领域的先进技术，未来将在以下几个方面取得进一步的发展：1.技术不断优化：随着电力电子器件的不断更新换代，SVG 的技术将更加成熟，性能更加优越。
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动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析
发表时间：2018-07-05T16:07:13.683Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：张小龙朱艳丽[导读] 摘要：目前光伏电站对投入无功补偿装置的认识不一，光伏电站认为投入 SVG 会大大增加电站的站用电量，SVG 装置发出无功仅仅对电网有益对光伏电站没有好处等。
(国网青海省电力公司海西供电公司青海格尔木 816099) 摘要：目前光伏电站对投入无功补偿装置的认识不一，光伏电站认为投入 SVG 会大大增加电站的站用电量，SVG 装置发出无功仅仅对电网有益对光伏电站没有好处等。
实际是什么情况呢？笔者通过下面的粗浅分析，得出一定的结论。
一、基本原理
SVG 基本原理：所谓 SVG（Static Var Generator），就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
装置的交流侧通过电抗器或变压器并联接入系统。
适当控制逆变器的输出电压以改变 SVG 的运行工况，使其处于容性、感性负载或零负载状态。
二、投入 SVG 对系统电量损耗进行相关计算
1.理论计算
1.1 变压器有功损耗
P：变压器有功损耗，
P 0 ：变压器空载有功损耗，
P k ：变压器负载有功损耗，
S 2 ：变压器瞬时视在功率，
S N ：变压器额定容量。
公式（1）可以看出变压器的有功损耗同无功功率传递的多少是相关联的，即当无功功率加大会增加变压器的有功功率损耗。
计算实例：以某 110kV、100MV A 变压器为例进行计算，输送无功 20MV A 和有功 40MW 时的有功损耗：变压器负载有功损耗 310kW，空载有功损耗 65kW，计算有功损耗
P=P 0 + P k （S 2 /S N ）
2 =65+310x0.2=127（kW）；
只输送有功 40MW 时的损耗：
P=P 0 + P k （S 2 /S N ）
2 =65+310x0.16=114.6（kW）
变压器减少无功传输会减少有功功率损耗，但从上面计算例子可以看出变压器损耗减少是 12.4 kW，以每天输送有功电量 8 小时计算，每天减少有功损耗为 100kW.h，每月减少有功损耗为 0.3 万 kW.h。
1.2 输电线路有功损耗
P L ：线路有功损耗，
R L ：线路等效电阻，
X L ：线路等效电抗，
P：线路输送的有功功率，
Q：线路输送的无功功率
公式（2）是线路阻抗功率损耗公式，可以看出输电线路的有功损耗同传输的无功功率多少和系统电压是相关联的，即当无功功率加大或电压减小时均会增加输电线路的有功功率损耗。
计算实例：以某 110kV 送出线路为例进行计算，输送无功 20MV A 和有功 40MW 时的有功损耗
线路阻抗 R L =4.73Ω，P L =R L （P
2 +Q 2 ）/U 2 =4.73x（40 2 +20 2 ）/（110） 2 =780（kW）；只输送有功 40MW 时的损耗：
P L =R L （P
2 +Q 2 ）/U 2 =4.73x40 2 /（110） 2 =625（kW）
线路减少无功传输会减少有功功率损耗，从上面计算例子可以得出减少 155kW，以线路每天输送有功电量 8 小时计算，每天减少有功损耗为 1240 kW.h，每月减少有功损耗为 3.72 万 kW.h。
理论计算每天输送有功 32 万千瓦时，每月输送电量 960 万千瓦时，投入 SVG 后可减少的有功损耗是 3.72+0.3=4.02 万千瓦时从计算可以明显看出，在有功功率固定的情况下，系统输送的无功功率越大，传输过程中产生的有功损耗越多，所以说采用无功功率就地补偿的方式在一定程度上是可以减少电能传输过程中的有功损耗。
2.工程实例统计数据
2.1 数据实例：
表 2 某电站投入 SVG 前后电量统计表单位：万千瓦时
备注：1）场损耗电量=发电量-上网电量（售电量）
2）SVG 有功电量：是 SVG 投入运行后连接变、功率柜、连接电缆和各连接点损耗有功电量。
2.2 投入 SVG 前、后，对有功电量损失的分析根据场站电量平衡计算，在未投入 SVG 之前发电量减去上网电量数值即为升压站和送出线路的损耗电量。
投入 SVG 之后发电量减去上网电量数值即为升压站、送出线路的损耗电量和 SVG 用电量之和。
表2 可以看出在输送有功电量相当的情况下，未投入 SVG 前需要从系统吸收无功来满足升压站电气设备所需无功，此时输电线路和变压器除了输送有功电量外，还输送部分的无功。
SVG 投入运行后，升压站电气设备所需无功由 SVG 装置提供，不在需要从系统吸收无功，输电线路和变压器输送的主要是有功，会大大减少输电损耗。
表 2 实际运行统计也可以明显看出，投入 SVG 前后，在单月发电量基本相同的情况下，场损耗电量明显减少。
但因为存在 SVG 装置自身存在功率损耗（转换装置发热、通风等），投入 SVG 后比投入 SVG 前在发电量基本相同的情况下，上网电量减少 1 万千瓦时左右，从电站运行角度分析，投入 SVG 装置所增加的场站用电量大约 1 万千瓦时，而非 SVG 消耗的
3.8 万千瓦时有功电量。
三、SVG 投入意义
1.国标要求
GB-19964 光伏发电站接入电力系统技术规定第 6.2 条明确要求通过 110kV 及以上电压等级并网的光伏发电站应配置无功容量需按照满足容性无功能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线路、主变压器的感性无功及光伏发电站送出线路的一半感性无功之和；感性无功容量补偿能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏电站送出线路的一半充电无功功率之和的要求。
2.光伏电站稳定运行要求
由于光伏发电站大多在比较偏远地区，一般处于电网末端，系统比较弱，电压的变化范围加大，容易受到电网故障时对光伏电站的不良冲击。
SVG 装置投入运行可以更好的保障光伏电站的稳定运行，避免在电网系统故障时，引起设备故障或停运，进一步恶化电网的运行条件。
四、结论
1.从电网安全稳定运行和考虑电网友好型电站等因素考虑，光伏电站应调试维护好 SVG 装置，保证其稳定运行。
2.由于目前大多数输出线路线损由光伏场站自己承担，SVG 投入运行后，场站增加的站用电并不是 SVG 装置本身所计量的有功电量，需要与减少无功传输后线路和变压器减少的有功损耗进行综合考虑。
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