光伏电站的无功配置计算(严选内容)
光伏电厂无功补偿的计算与分析
阻率。
20 °C 时 ，铜 的 电 阻 率 为 18. 8 f2 •mm2/km ，招
的 电 阻 率 为 31. 5 n •mm2/km。考 虑 到 交 流 电 的
趋肤效应及多股绞线扭绞导致实际长度比线路长度
略长.电阻率数值相比理论值略大。当环境温度不
为 20 °C 时 ，需 要 加 温 度 修 正 ，修 正 式 为 ：
Keywords：PV Power Generation; Power Plant；Reactive Compensation; Calculation; Analyses
光伏电厂的运行特点是只有在光照等气候条件 满 足 一 定 要 求 时 ，才 能 处 于 并 网 发 电 状 态 [1]。光伏 电厂输出送至电网的有功功率和无功功率会随时间 而 变 化 ，并 且 变 化 范 围 较 大 。 为 了 保 证 电 网 的 输 电 质 量 ，减 小 线 路 损 耗 ，满 足 系 统 调 度 要 求 . 电 网 运 营 方对大中型光伏电站投标都有并网点功率因数要 求 。为 了 满 足 这 一 要 求 ，投 标 方 需 要 计 算 出 整 个 光 伏 电 厂 的 无 功 功 率 分 布 ，并 基 于 此 计 算 出 所 需 配 置 的 无功容量[2]。
n /km 、0.28 Q/km 左 右 。
1 . 2 . 3 等值电纳
在 50 H z 额 定 频 率 下 ，线 路 单 位 lo g (D eq/ r eq)
X
1(T
S
(13)
式 中 ：h 为 单 相 导 线 组 的 等 值 半 径 。
对 于 单 导 线 ，有 ：
况统一*考 虑 。
单台逆变器的输出功率S,为 ：
S, = P, + jQ,
无功补偿容量计算
无功补偿容量计算一、无功补偿装置介绍现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。
下面介绍下各种补偿装置的特点。
1) 固定电容器组。
其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。
但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。
而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。
2) 分组投切电容器组。
分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。
但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2,3组(分的组数多了，投资和占地太大)，仍有过补偿的可能。
因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。
3) 有载调压式电容器组。
有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组2前加上了一台有载调压主变。
根据公式Q=2πfCU可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。
有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。
且有载调压主变档位较多，一般为,10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。
因此分组投切电容器组适用于电8力系统对光伏场要求一般的场所。
4) SVC。
SVC全称为Static Var Compensator，即静态无功补偿装置。
SVC如上图所示接入系统中，电容器提供固定的容性无功Qc。
电抗器提供滞后的无功，大小连续可调。
可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联可控硅的触发角α来控制电抗器吸收的无功功率的值。
只要Q(负载)-Qc+Q(电抗器)=恒定值(或0)，功率因数就能保持恒定，VTCR电压几乎不波动。
光伏系统设计计算公式
光伏系统设计计算公式光伏发电系统设计计算公式1、转换效率：η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。
2、充电电压：Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池：7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=（用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数）×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0，根据当地污染程度、线路长短、安装角度等；8.2蓄电池容量=（用电器功率×用电时间/系统电压）×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等；9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230；无人维护+可靠使用时，K取251；无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取276；10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等；安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.3；10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压；10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流：组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。
屋顶光伏电站的装机容量与发电量的计算方法
屋顶光伏电站的装机容量与发电量的计算方法1.安装位置与面积：首先需要确定屋顶光伏电站的安装位置和面积。
根据屋顶的大小和可行性，可以确定光伏组件的安装数量和排列方式。
2. 光伏组件参数：了解和选择适当的光伏组件非常重要。
光伏组件的性能参数包括最大功率（Pmax）、开路电压（Voc）、短路电流（Isc）等。
这些参数可以在光伏组件的规格表中找到。
3.动态照度：根据安装位置和当地太阳辐射资源，获取光伏电站所在地的年均辐照量。
使用当地太阳能电站的经验或太阳能资源地图可以得到辐照量的估算。
4.发电效率：了解光伏组件的发电效率非常重要。
光伏组件的发电效率等于最大功率与辐照能量的比值，通常以百分比表示。
5.光伏电站的装机容量计算：装机容量是指光伏电站并联装机的总容量。
装机容量的计算公式为：装机容量（kW）=光伏组件数量×光伏组件的最大功率（kW）。
6.发电量的计算：发电量是指光伏电站每年实际发电的总量。
发电量的计算公式为：发电量（kWh）=装机容量（kW）×年光照总辐射量（kWh/kW）×光伏组件的发电效率。
需要注意的是，在计算发电量时，年光照总辐射量需要按照地区和季节变化进行修正。
可以通过月均辐照量或使用经验修正因子来进行修正。
7.实际因素的考虑：在计算装机容量和发电量时，还要考虑其它实际因素，如组件的方位角和倾角、阴影遮挡、温度等对光伏电池组件性能的影响。
此外，需要注意的是，屋顶光伏电站的装机容量和发电量只能作为理论值呈现，实际的发电量可能受到天气、季节、软硬件损耗、维护、管理等各种因素的影响。
因此，计算的结果仅仅是一个参考，实际情况还需根据当地的实施和监测数据进行评估。
10kV～35kV集中式光伏发电站的无功补偿容量计算方法
10kV～35kV集中式光伏发电站的无功补偿容量计算方法作者：乐瑶王继伟来源：《科技创新与应用》2015年第33期摘要：文章分析了通过10kV～35kV电压等级集中接入系统的光伏发电站的无功补偿容量确定所需考虑的因素，并以某10kV电压等级接入的光伏电站为例，给出了光伏发电站的无功补偿容量计算方法，并得出光伏发电站的电压调节应充分利用逆变器的动态无功调节能力的结论。
关键词：光伏发电站；无功补偿；电压调节；功率因数引言为响应国家能源政策，近年来光伏发电站有了飞速发展，总体建设规模有了显著提高。
光伏发电站的类型主要有两种：一种是集中接入系统变电站的集中式光伏发电站；另一种是接入用户内部的分布式光伏发电站。
对于接入用户内部的分布式光伏发电站，其有功、无功的运行调节宜与所接用户签订协议，并做好调节控制策略。
对于集中汇流接入公网系统的集中式光伏发电站，其有功无功的运行调节宜与公网系统相互协调，光伏发电站接入后不能影响公网系统的电压质量和无功调节能力。
1 光伏发电站无功补偿计算的基本原则根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T 19964-2012）第6.2.1条规定，光伏发电站的无功容量应按照分（电压）层和分（电）区基本平衡的原则进行配置，并满足检修要求。
第6.2.2条规定，通过10kV～35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98～滞后0.98范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。
2 逆变器的无功调节能力对无功补偿容量的影响根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T 19964-2012）第6.1.2条，光伏发电站安装的并网逆变器应满足额定有功出力下功率因数在超前0.95～滞后0.95的范围内动态可调。
而实际逆变器的无功调节能力不一定达到上述要求；其控制策略和响应时间也不一定能得到电网公司的认可。
如果逆变器的调节能力不能达到上述要求，那么其缺失的调节能力则需要另外加装动态无功补偿装置来弥补。
太阳能光伏配置计算公式
太阳能电池板和蓄电池配置计算公式一：首先计算出电流：如：12V蓄电池系统； 30W的灯2只，共60瓦。
电流＝ 60W÷12V＝ 5 A二：计算出蓄电池容量需求：如：路灯每夜照明时间9.5小时，实际满负载照明为 7小时（h）；例一：1 路 LED 灯如晚上7：30开启100％功率，夜11：00降至50％功率，凌晨4：00后再100％功率，凌晨5：00关闭）例二：2 路非LED灯（低压钠灯、无极灯、节能灯、等）（如晚上7：30两路开启，夜11：00关闭1路，凌晨4：00开启2路，凌晨5：00关闭）需要满足连续阴雨天5天的照明需求。
（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）蓄电池＝ 5A × 7h ×（ 5＋1）天＝ 5A × 42h ＝210 AH另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留5％－20％左右。
所以210AH也只是应用中真正标准的70％－85％左右。
另外还要根据负载的不同，测出实际的损耗，实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响，可能会在5A的基础上增加15％-25％左右。
三：计算出电池板的需求峰值（WP）：路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）；★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）；最少放宽对电池板需求20％的预留额。
WP÷17.4V ＝（5A × 7h × 120％）÷ 4.5hWP÷17.4V ＝ 9.33WP ＝ 162（W）★：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在15％-25％左右。
所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。
分布式光伏电站无功补偿的配置研究
分布式光伏电站无功补偿的配置研究摘要：分布式光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计中一个重要的内容，本文以一个典型的分布式光伏电站接入系统为例，阐述了无功补偿配置的原则，并对无功补偿容量的计算进行了分析，可作为光伏发电接入系统的参考依据。
关键词：分布式光伏电站；无功补偿装置；配置原则引言光伏电站是利用光伏电池的光生伏特效应将太阳能转化成电能的发电系统，一般包括光伏方阵、逆变器、变压器以及其他辅助设备。
由于太阳光本身具有间歇性及波动性，光伏电站的出力也具有不确定性，接入电网后对于电网的电能质量带来一定的影响，尤其是对电压的影响较大。
光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计的一个重要的内容，既要保证光伏电源的可靠并网，又要确保电网的安全稳定。
光伏电站中的送出线路、变压器、集电线路都属于高感性设备，光伏电站满发时需要补偿大量的容性无功；光伏电站停发时输电线路充电功率大于系统所需，需要吸收一定数量的感性无功，以确保电压稳定；当电网侧发生瞬时故障时，光伏电站本身不能提供瞬时的电压支撑，容性无功补偿装置的配置可提高光伏电站各母线电压，增强光伏电站低电压穿越能力。
所以要求光伏电站无功补偿装置既能提供容性无功又能提供感性无功。
本文以35kV及以下电压等级接入电网、单个项目容量不超过20MW且所发电量主要在并网点供电区域消纳的光伏电站项目为研究对象，具体分析无功补偿配置的原则以及无功补偿容量的计算方法。
1 无功补偿配置的基本原则光伏发电站的无功电源包括光伏逆变器和光伏发电站的集中无功补偿装置。
根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GBT 19964-2012）：光伏发电站安装的并网逆变器应满足额定有功出力下功率因数在超前0.95-滞后0.95的范围内动态可调。
通过10kV-35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98-滞后0.98的范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。
光伏电站理论发电量计算及影响因素精编版
光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。
其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。
考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 1.5 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量kW.h/m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。
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一、光伏电站的无功配置计算
一般需要依据《GB19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定》，《GBT29321-2012光伏发电站无功补偿技术规范》进行光伏电站的无功配置分析。
光伏电站逆变器可发出无功功率，但考虑电站能为系统提供一定的无功储备容量，需配置无功补偿装置。
无功补偿容量应结合实际接入电网情况确定，其配置的容性无功补偿容量，应为光伏电站额定出力时升压变压器无功损耗、线路无功损耗及线路充电功率之和，其配置的感性无功补偿容量应能够补偿全部线路的充电功率。
图1荒漠电站的系统拓扑
一般的，升压变无功损耗所占总无功损耗的比例接近70％，送出线路中的架空线产生的无功损耗占总无功损耗22％以上，光伏电站全部电缆线路产生的无功损耗所占比例约为8％；另外，电站的感性无功需求远小于容性无功需求。
对于SVG这样的无功补偿设备，可以实现额定感性到额定容性的连续调节，因
此可以以容性无功需求量来配置SVG容量。
为减少计算的工作量，可进行近似计算，其无功补偿容量只需考虑升压变无功损耗，再按照系数进行折算即可。
变压器无功损耗计算公式为：
式中，QT为变压器无功损耗，kvar；UK％为变压器短路电压百分数，I0％为变压器空载电流百分数；S为变压器的视在功率，kVA；SN为变压器额定容量kVA。
一般的，升压变的短路电压百分值为6.7％，空载电流百分值为0.4％。
按照此参数，升压变的无功需求约为电站总容量的7%，整个电站无功需求为10%；若光伏电站并网工程采用一次升压，即升压至35kV并网，其无功补偿容量可按光伏电站总容量的10％配置。
考虑光伏电站容量对接入电网电压等级的要求及实际并网点对电压等级的限制，光伏电站并网工程可能需要两次升压，若光伏电站接入系统电压等级为110kV，则还需进行35kV／110kV升压方可接入电网，一般35kV／110kV升压变短路电压百分值为10.5％，空载电流百分值为0．67％，因此若采用两次升压，其无功补偿容量可按光伏电站总容量的20％配置。
二、风电场的无功配置计算
一般需要依据《GBT_19963-2011风电场接入电力系统技术规定》进行风电场的无功配置分析。
风电场的无功损耗主要由4部分构成：
1）箱式变压器：箱式变压器将风机的电压由690V升压到1OkV或35kV，一台风机对应一台箱式变压器。
2）集电线路：风机的电力经过箱式变压器升压后通过集电线路将电力送至风电场升压站。
3）升压变压器：风电场升压站内升压变压器将集电线路送来的电力升压后送出。
4）风电场送出线路：升压变压器将风电电力升压后经送电线路接入电力系统。
同样的，上述无功损耗中变压器损耗占比最大，计算公式相同。
一般的箱式变压器短路电压百分值为4.5％，空载电流百分值为0.9％，无功配置容量应在5.4%。