光伏电站无功补偿装置的运行方式

关键词 光伏发 电；无功补偿 ；力调 电费；容 量设置等
中图分类号 Ｔ ９ ４ 文献标识码 Ａ 文章编号 １７ — ６ １ （ １） ２ ０ ６ 一 １ Ｎ １ ６３ ９ ７ － 在 着 厂用 电功率 因数过 低 而 产生 的力 调 电 费问 题 ，该 费用 造成 实 际运行 费 用增 加 ，为此 Ｘ 光伏 电站 进行 Ｘ 了无 功补偿 装 置 的运行 情况分 析 。
无功计量数据分布 ，并经改 变无功补偿装置运行 方式验证 ，得 出光伏 电厂 的无功补偿 宜进行分时投切 ，投入 主要 时段在 高功
率 因数的发 电高峰期的 ，并非通常认为的功率因数较低 的低 负荷或 空载期 ，主要参考依据是 ：电站 系统消耗 无功 的多少；并
且 对 于光 伏 发 电来 说 ２ ％一 ０ ０ ４％总容 量 的 无 功 补 偿 配 置 偏 大 ，致使 无 功 容 量 闲 置 。
２ １ 数据 比较 ．
ＢＮ／ ￣ ＇ ｈ 注 ：Ｏ 示 阻性 ，１ 表 表示 容性 ，一 表示感 性 １
图１
表２补偿 后有无功使 用统计
以下 以Ｘ 光 伏 电站 ，无 功 补偿 装 置Ｔ Ｂ ０ ３ ０ ／３ Ｖ ｒ Ｘ Ｂ １— ７ ０２４Ｋ ａ Ｘ 为例 ，进 行分 析 ： 在 运 行 的初 期 阶 段 ，发 现 发 电时 段 实 际 的输 出 功 率 因 数 在 ０９ 以 上 时 ，认 为没 有 必要 进 行 补 偿 ，如 果 补偿 可 能 会 出现 功 率 ． ５ 因数 降 低 ，损 耗 加 大 的可 能 ，故 未进 行 补偿 。但 当月 出现 了１０ ４０ 元 的力 调 电 费 ，为 此对 未 补偿 时 每天 的反 向有 、无 功 使用 情 况进 行 了统计 分析 ，统 计数 据如表 １ 。 表 １补偿 前有无 功使 用统计
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疲雳方法论
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光 伏 电站 无功补偿 装置 的运行方式
杨志旗
（ 电电力宁夏新能 源开发 有限公 司 ，宁夏银川 ７ ０ ０ 国 ５ ０ ０）
摘
要 针对新型能源的光伏发 电厂存在反 向用电功 率因数过低 ，导致厂 用电力调 电费过高问题 。通过 分析光 伏电厂 的反 向
１情 况介绍
目前 ，无 功补偿 装 置主要 有 以下形 式 ： １ ）晶闸管 式 。
２） 态式 。 静 ３） Ｖ 或 Ｓ Ｇ 态式 。 ＳＣ Ｖ 动 如 ：ＸＸ光 伏 电 站 ， 容 量 为 １ ＭＷＰ， 配 置 无 功 补 偿 容 量 ０
２ Ｏ ａ ，是 基 本 容 量 的 ２ ％。 采 用 的 补 偿 设 备 型 号 为 ： １ ０ Ｋｖ ｒ １ Ｔ Ｂ ０ ３ ０２４Ｋ ａ，该 设 备并 接在 电站 的１ Ｖ 线 上 ，单 Ｂ １— ７ ／３ Ｖ ｒ ｘ０ ０Ｋ 母 套 补偿 容 量７ ０Ｋ ａ。三套 共计 为２ ０ Ｖ ｒ ０ Ｖｒ １０Ｋ ａ。属 于手 动分 组投 切 式 并联 电容 补偿 装置 。 ２ 分 析 方法
反 向无 功 电量 的分 部 情况 ，发 现绝 大 部分 反 向无 功 电量 使 用 发生 在 发 电 的高 负 荷时 段 ，在 低 负荷 时 间段 无 功送 出 ，停 止 发 电期 间 无 功 电量 计 量停 滞 ，显 然 ：在发 电时段 的高 负荷 期 间 电站 整个 系 统 呈现 感性 ，低 负荷 时 段呈 现容 性 ，空 载期 间近乎 阻 性 。如 图 １ ： 显示 一 天 内 的 系统 阻性 、容性 、感 性变 化 时序 情 况 。反 向有 功 部 分 的使用 主要 发生 在 晚上 ，变化 不大 。 于 是决 定 在 发 电时 段 内根 据 实 际反 向无 功 消耗 功 率 ，投 入 补 偿装 置 ，补偿 后统 计数 据如 表２ 。
将补偿 前后 的数据 进行 比较 ： １ ）补偿 后 反 向无功 用 量 由每 天 平 均３ ６Ｋ ａ降 到 了平 均５３ ０ Ｖ ｒ ．
ＫＶｒ 。 ａ
结 果 表 明 每 天平 均 的无 功 用 量 是有 功 用 量 的２４ 倍 ，功 率 因 ．５ 数 的平 均 值 为０４２ ． ，显 然在 使 用 电能 的方 法上 存 在着 问题 ，检查 ２
２ 补 偿后 反 向功率 因数 由０ ２ 加 到 了０９ 。 ） ．增 ４ ． ９ ３） 偿后 反 向无 功 和反 向有功 的 比值 由２５ 降到 了０ ３ 。 补 ． ２ ． ５ ０ 该 结果 证实了在光伏 电厂消耗无功 的主要 时间段 在发电时间段 。 为 了 找 到 光 伏 电 厂 在 发 电时 段 不 同负 荷 下 从 电 网 吸 取无 功 量 ，于 是我 们对 电站 内主 要 的无 功 消耗 设 备一 变 压器 ，依 照基 本 参数进行 了变压器无功使用量测算。对能提供无功的设备一逆变 器 ，进 行 了粗略无 功 提供量 估计 。 电 站 变 压 器 台 数 ： １ 台 ； 容 量 ：１ ０ Ｋ ０ ０ ０ ＶＡ；短 路 阻 抗 ： ５１ ． ％；变 压器 空载 电流 比 ：０３％。 ． ６ 根 据变 压器 的无功 损耗 计算 公式 ： △Ｑ （ ｕ Ｎ ）１－ ＝Ｉ Ｓ＋ ％ Ｓ Ｂ ０２ ％ １（ ） １ Ｉ 空载 电流 百分 数 ，Ｕ 一 短路 阻抗 百 分数 ，Ｓ一 变压 器 额 ％一 ％ Ｎ 定 容量 ， Ｂ 负 载 系数 ，通过 变 压器 无 功用 量 测算 ，得 出在 不 同 一 负荷 下变 压器 消耗 无功 大致 数值 ，如表 ３ 。 其 中 看 到 最 大 的 无 功 需 要 量 是 ５ ６ ＫＶａ ， 最 小 需 要 量 ４ ｒ ３ Ｖ ｒ ６Ｋ ａ，据统计光伏发电时段的平均发 电负荷在６ ％左右，无功 ０ 需 量大约 是在 ２０Ｋ ａ 右 ；注 意到 在夜 间停止 发 电时 段内无 功 电 ０ ｖｒ ￣ 量 增长 数值 几 乎 为零 ，大致 可 以确 定 站 内 的分 布 电容 量提 供 的无 功与 空载 时 的变压 器时 消耗 的无功 量相 当 。